JP2010107796A - Charging roller, process cartridge, and electrophotographic device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging member appropriate for extension in service life, increase in speed, and improvement in image quality. <P>SOLUTION: This charging roller abuts on an image carrier and charges the surface of the image carrier. The charging roller includes a core metal, an elastic layer disposed on the core metal, and a surface layer disposed on the elastic layer. The surface layer contains a binder and resin particles and graphite particles dispersed in the binder, and has projections originating in the resin particles and projections originating in the graphite particles. The projections originating in the graphite particles where the distance between the tops of the projections originating in the graphite particles and the plane including three tops of the projections originating in the resin particles adjacent to the tops of the projection originating in the graphite particles is positive occupy 80% of the total of the projections originating in the graphite particles. The average irregularity of the graphite particles forming the projections originating in the graphite particles where the distance is positive is 1.03 to 1.08. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は帯電ローラ、それを用いたプロセスカートリッジ及び電子写真装置に関する。詳しくは、電圧を印加して像坦持体である電子写真感光体表面を所定の電位に帯電処理するための帯電ローラ、それを用いたプロセスカートリッジ及び電子写真装置に関する。   The present invention relates to a charging roller, a process cartridge using the same, and an electrophotographic apparatus. More specifically, the present invention relates to a charging roller for applying a voltage to charge the surface of an electrophotographic photosensitive member as an image carrier to a predetermined potential, a process cartridge and an electrophotographic apparatus using the same.

電子写真装置の一次帯電の方法として、接触帯電方法が実用化されている。これは、低オゾン、低電力を目的としており、中でも特に帯電ローラとして導電性ローラを用いたローラ帯電方式が、帯電の安定性という点で好ましく、広く用いられている。   A contact charging method has been put to practical use as a primary charging method for an electrophotographic apparatus. This is intended for low ozone and low power, and in particular, a roller charging method using a conductive roller as a charging roller is preferable and widely used in terms of charging stability.

ローラ帯電方式では、導電性の弾性ローラを被帯電体である像坦持体に加圧当接させ、これに電圧を印加することによって放電により像坦持体への帯電を行う。具体的には、放電開始電圧(OPC感光体に対して帯電ローラを加圧当接させた場合には、約550V)に、必要とされる感光体表面電位Vdを足した直流電圧(DC電圧)を印加することで帯電を行うDC帯電方式がある。さらに、環境・耐久変動による電位の変動を改善する目的として、AC帯電方式がある。AC帯電方式では、必要とされる感光体表面電位Vdに相当するDC電圧に放電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を持つ交流成分(AC成分)を重畳した電圧を接触帯電部材に印加することで帯電を行う。   In the roller charging method, a conductive elastic roller is brought into pressure contact with an image carrier that is an object to be charged, and a voltage is applied to the image carrier to charge the image carrier by discharge. Specifically, a DC voltage (DC voltage) obtained by adding a required photoreceptor surface potential Vd to a discharge start voltage (about 550 V when the charging roller is pressed against the OPC photoreceptor). There is a DC charging method in which charging is performed by applying (). Furthermore, there is an AC charging method for the purpose of improving potential fluctuations due to environmental and durability fluctuations. In the AC charging method, a voltage obtained by superimposing an AC component (AC component) having a peak-to-peak voltage more than twice the discharge start voltage on a DC voltage corresponding to the required photoreceptor surface potential Vd is applied to the contact charging member. To charge.

DC帯電方式は、AC帯電方式に比較して一般的に電源のコストは安いという利点がある。しかしながら、DC帯電方式はAC帯電方式に比べ、放電領域が狭い、及びAC放電電流の均し効果が無いために、帯電部材の微小な抵抗値ムラに起因したスジ状の帯電不良が発生しやすいといった課題があった。   The DC charging method has an advantage that the cost of the power supply is generally lower than that of the AC charging method. However, compared with the AC charging method, the DC charging method has a narrow discharge area and does not have the effect of leveling the AC discharge current, and therefore, streaky charging defects due to minute uneven resistance values of the charging member are likely to occur. There was a problem.

そこで、DC帯電方式に用いる帯電部材において、帯電部材の表面層に有機微粒子を含有させ、凹凸を形成させることによって、スジ状の帯電不良を改善する方法が提案されている(特許文献1)。   In view of this, a charging member used for the DC charging method has been proposed in which organic fine particles are contained in the surface layer of the charging member to form irregularities so as to improve streaky charging failure (Patent Document 1).

しかしながら、特許文献1のように、帯電部材の表面層に有機微粒子を含有させ、帯電部材の表面に凹凸を形成させる方法では、凹部に外添剤等が堆積しやすく、それに伴い凹部の帯電能力が低下する場合があった。   However, as disclosed in Patent Document 1, in the method in which organic fine particles are contained in the surface layer of the charging member and the unevenness is formed on the surface of the charging member, external additives and the like are easily deposited in the recesses, and accordingly, the charging capability of the recesses May be reduced.

また、近年、市場の高画質化の要求により、トナーが小粒径化し、トナーの微粒子の割合も増加してきている。更に、トナーの高機能化に伴い、様々な外添剤も使用されている。それゆえに帯電部材の汚染の度合いも増加する傾向にある。また、長寿命化、カラー化の要求により、帯電部材及び感光体を含むユニットの目標耐久寿命値が伸びており、それにより付着物の堆積量が大きくなり、以前の耐久枚数では発生しなかった画像不良も耐久寿命後半で顕在化してくる場合があった。特に低湿環境において、帯電部材凹部の汚れの堆積による影響を受け、帯電能力が低下しやすかった。そのため、凹凸形成によるスジ状の帯電不良改善の効果が衰え、画像品質が低下する場合があった。   In recent years, with the demand for higher image quality in the market, the toner has become smaller in particle size and the proportion of toner fine particles has also increased. Furthermore, various external additives are also used with the high functionalization of the toner. Therefore, the degree of contamination of the charging member tends to increase. In addition, due to demands for longer life and color, the target durable life value of the unit including the charging member and the photosensitive member has been extended, and as a result, the amount of deposits has increased, which did not occur with the previous durable number. In some cases, image defects may become apparent in the latter half of the durability life. Particularly in a low-humidity environment, the charging ability was liable to be affected by the accumulation of dirt on the concave portion of the charging member. For this reason, the effect of improving the streaky charging failure due to the formation of the unevenness may be reduced, and the image quality may be deteriorated.

この課題に対し、粒子を導電化することにより良化傾向があることがわかってきた。特許文献2には導電性ローラの表面層中に導電性の粒子を添加することが開示されている。   In response to this problem, it has been found that there is a tendency to improve by making the particles conductive. Patent Document 2 discloses that conductive particles are added to the surface layer of the conductive roller.

しかしながら、特許文献2には、帯電部材として、帯電性能を長期に亘って維持するといった長寿命化については何ら開示がなかった。   However, Patent Document 2 did not disclose any service life extension such as maintaining charging performance for a long time as a charging member.

特開2003−316112号公報JP 2003-316112 A 特開2007−127777号公報JP 2007-127777 A

本発明の目的は、長寿命化、高速化、高画質化に適した帯電部材を提供することにある。また、本発明の他の目的は、上記帯電部材を用いた電子写真装置、帯電装置及びプロセスカートリッジを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a charging member suitable for extending the life, increasing the speed, and improving the image quality. Another object of the present invention is to provide an electrophotographic apparatus, a charging apparatus and a process cartridge using the charging member.

本発明に係る帯電ローラは、像担持体に当接して該像担持体の表面を帯電する帯電ローラであって、
芯金と、該芯金の上に設けられた弾性層と、該弾性層の上に設けられた表面層とを有しており、
該表面層は、バインダーと該バインダーに分散している樹脂粒子及び黒鉛粒子とを含有しており、且つ、該樹脂粒子由来の凸部と、該黒鉛粒子由来の凸部とを表面に有しており、
該黒鉛粒子由来の凸部の頂点と、該黒鉛粒子由来の凸部に隣接する該樹脂粒子由来の凸部の頂点を3つ含む平面とのなす距離が正である該黒鉛粒子由来の凸部が、該黒鉛粒子由来の凸部の総数の80%以上であり、
該距離が正である該黒鉛粒子由来の凸部を形成する該黒鉛粒子の平均凹凸度が1.03以上1.08以下であることを特徴とする。
The charging roller according to the present invention is a charging roller that contacts the image carrier and charges the surface of the image carrier,
A metal core, an elastic layer provided on the metal core, and a surface layer provided on the elastic layer;
The surface layer contains a binder, resin particles and graphite particles dispersed in the binder, and has a convex portion derived from the resin particle and a convex portion derived from the graphite particle on the surface. And
The graphite particle-derived convex part having a positive distance between the vertex of the convex part derived from the graphite particle and a plane including three vertexes of the convex part derived from the resin particle adjacent to the convex part derived from the graphite particle Is 80% or more of the total number of convex portions derived from the graphite particles,
The average irregularity degree of the graphite particles forming the convex portions derived from the graphite particles having the positive distance is 1.03 or more and 1.08 or less.

また、本発明に係るプロセスカートリッジは、上記の帯電ローラ及び像坦持体が、当接して一体化され、且つ、電子写真装置本体に着脱可能に構成されていることを特徴とする。
更に本発明に係る電子写真装置は、上記の帯電ローラと、該帯電ローラに当接している像担持体とを有することを特徴とする。
The process cartridge according to the present invention is characterized in that the charging roller and the image carrier are in contact with each other and are detachable from the main body of the electrophotographic apparatus.
Furthermore, an electrophotographic apparatus according to the present invention includes the above-described charging roller and an image carrier that is in contact with the charging roller.

帯電ローラの感光体へのニップ内において樹脂粒子に由来する凸部により、黒鉛粒子に由来する凸部の感光体への圧接を規制する。且つ黒鉛粒子に由来する凸部により感光体への放電点を増やすことで、結果的に放電機会が増し、汚れによる放電不良起因の画像の発生を抑制し、過帯電によるポチ画像の発生を防止し、長期に亘って安定した帯電均一性を維持する。   In the nip of the charging roller to the photosensitive member, the convex portion derived from the resin particles regulates the press contact of the convex portion derived from the graphite particles to the photosensitive member. In addition, by increasing the number of discharge points to the photoconductor due to the protrusions derived from the graphite particles, the number of discharge opportunities increases as a result, suppressing the generation of images due to poor discharge due to dirt and preventing the occurrence of potty images due to overcharging. In addition, stable charging uniformity is maintained over a long period of time.

本発明者らは鋭意検討した結果、帯電ローラ表面に凸部を形成するための粗し剤として、導電性を有する粒子を表面層に含有させることが、前述の課題に対して有効であることとが分かった。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that it is effective for the above-mentioned problems to include conductive particles in the surface layer as a roughening agent for forming convex portions on the surface of the charging roller. I understood.

本発明者等は、鋭意検討した結果、帯電ローラ表面に凸部を形成するための粗し粒子として特定の凹凸度を有する黒鉛粒子を用いることによって、放電不良に起因する不良画像の発生を抑制し、長期に亘って良好な帯電特性を維持できることが分かった。   As a result of intensive studies, the present inventors have suppressed the generation of defective images due to defective discharge by using graphite particles having a specific degree of unevenness as rough particles for forming convex portions on the surface of the charging roller. In addition, it was found that good charging characteristics can be maintained over a long period of time.

一般に、放電現象は放電電極が尖った形状を有している方が放電が起こり易く、黒鉛粒子も真球状ではなく、表面にある程度の凹凸を有している方が、黒鉛粒子からの放電が起こりやすいと考えられる。黒鉛粒子の表面に凹凸があることで、放電点が増え、黒鉛粒子由来の凸部から積極的に放電が起こり、感光体に対する放電機会が増加するため、耐久により帯電ローラ表面に汚れが付着しても、放電が弱まることがない。よって、長期に亘って均一な帯電が得られるものと推測している。   In general, the discharge phenomenon is more likely to occur when the discharge electrode has a sharp shape, and the graphite particles are not spherical, and the discharge from the graphite particles is more likely to have some irregularities on the surface. It is likely to occur. The unevenness of the surface of the graphite particles increases the discharge point, and positive discharge occurs from the projections derived from the graphite particles, increasing the chances of discharge to the photoreceptor, so that dirt adheres to the surface of the charging roller due to durability. However, the discharge does not weaken. Therefore, it is estimated that uniform charging can be obtained over a long period of time.

更に、本発明では、樹脂粒子を添加し、樹脂粒子に由来する凸部を形成させる。更に、黒鉛粒子由来の凸部の頂点と、この凸部に隣接する樹脂粒子由来の凸部の頂点を3つ含む平面と、のなす距離が正である黒鉛粒子由来の凸部が、黒鉛粒子由来の凸部の総数の80%以上とする。これにより、感光体への黒鉛粒子由来の凸部の直接の接触を規制し、黒鉛粒子由来の凸部の変形や、汚れの付着を低減させ、過帯電によるポチ画像の発生を防止する。   Furthermore, in this invention, the resin particle is added and the convex part derived from the resin particle is formed. Furthermore, the convex part derived from the graphite particles having a positive distance between the apex of the convex part derived from the graphite particles and a plane including three apexes of the convex part derived from the resin particles adjacent to the convex part is formed by the graphite particles. It is 80% or more of the total number of the convex parts derived from. As a result, direct contact of the convex portions derived from the graphite particles to the photosensitive member is restricted, deformation of the convex portions derived from the graphite particles and adhesion of dirt are reduced, and generation of a spot image due to overcharging is prevented.

(黒鉛粒子)
本発明において、黒鉛粒子とは、「SP2共有結合によって層構造をなす炭素原子を含有する物質であり、かつラマンスペクトルにおける1580cm-1のピーク(黒鉛に由来する)における半値幅(=Δν1580と表記。)が80cm-1以下のものを指す。Δν1580
は、黒鉛化度や、SP2軌道の黒鉛面の広がりを示しており、それに起因して黒鉛粒子の導電性の指標ともなる。Δν1580が小さいほど、黒鉛化度は高く、黒鉛面の広がりは広く
、導電性は高くなる。Δν1580のさらに好ましい範囲は60cm-1以下である。この範囲
であれば、本発明の効果を十分に発現することができる。
(Graphite particles)
In the present invention, the graphite particles, "a substance containing carbon atoms constituting the layer structure by SP 2 covalent bonds, and the half width at the peak of 1580 cm -1 in the Raman spectrum (from graphite) (= delta [nu 1580. ) is 80 cm −1 or less.Δν 1580
Indicates the degree of graphitization and the spread of the graphite surface of the SP 2 orbit, which is also an indicator of the conductivity of the graphite particles. The smaller Δν 1580 is, the higher the degree of graphitization, the wider the graphite surface, and the higher the conductivity. A more preferable range of Δν 1580 is 60 cm −1 or less. If it is this range, the effect of this invention can fully be expressed.

このような黒鉛粒子としては、バルクメソフェーズピッチを黒鉛処理して得られる粒子、メソカーボンマイクロビーズを黒鉛処理して得られる粒子等を挙げることができる。   Examples of such graphite particles include particles obtained by subjecting bulk mesophase pitch to graphite treatment, particles obtained by subjecting mesocarbon microbeads to graphite treatment, and the like.

以下に、本発明における黒鉛粒子の製造方法の概略を記す。   Below, the outline of the manufacturing method of the graphite particle in this invention is described.

<バルクメソフェーズピッチを黒鉛処理して得られる粒子>
バルクメソフェーズピッチは、例えば、コールタールピッチ等から溶剤分別によりβ−レジンを抽出し、これを水素添加、重質化処理を行うことによって得ることができる。また重質化処理後、微粉砕し、次いでベンゼン又はトルエン等により溶剤可溶分を除去することで得ることもできる。このバルクメソフェーズピッチはキノリン可溶分が95wt%以上であることが好ましい。95wt%未満のものを用いると、粒子内部が液相炭化しにくく、固相炭化するため粒子が破砕状のままとなる場合がある。このキノリン可溶分を適宜コントロールすることにより、得られる黒鉛粒子の凹凸度をコントロールすることができる。
<Particles obtained by graphite treatment of bulk mesophase pitch>
The bulk mesophase pitch can be obtained, for example, by extracting β-resin from a coal tar pitch or the like by solvent fractionation, and performing hydrogenation and heavy treatment. It can also be obtained by pulverizing after the heavy treatment and then removing the solvent-soluble component with benzene or toluene. This bulk mesophase pitch preferably has a quinoline soluble content of 95 wt% or more. When the amount less than 95 wt% is used, the inside of the particles is hardly liquid phase carbonized, and solid phase carbonization may cause the particles to remain crushed. By appropriately controlling this quinoline soluble component, the degree of unevenness of the resulting graphite particles can be controlled.

メソフェーズピッチを用いて黒鉛粒子を得る方法としては、まず、前記のバルクメソフェーズピッチを微粉砕して、これを空気中200℃以上350℃以下で熱処理して、軽度に酸化処理する。この酸化処理によって、バルクメソフェーズピッチ粒子は表面のみ不融化され、次工程の黒鉛処理時の溶融、融着が防止される。また、微粉砕するときの条件をコントロールすることで、得られる黒鉛粒子の凹凸度を制御できる。次にこのように酸化処理したバルクメソフェーズピッチ粒子を窒素、アルゴン等の不活性雰囲気下にて、1000℃以上3500℃以下で熱処理することにより所望の黒鉛粒子が得られる。   As a method for obtaining graphite particles using mesophase pitch, first, the bulk mesophase pitch is finely pulverized and heat-treated at 200 ° C. or higher and 350 ° C. or lower in air to be lightly oxidized. By this oxidation treatment, the bulk mesophase pitch particles are infusibilized only on the surface, and melting and fusion during the graphite treatment in the next step are prevented. Moreover, the unevenness degree of the graphite particle obtained can be controlled by controlling the conditions when pulverizing. Next, the desired graphite particles are obtained by heat-treating the oxidized bulk mesophase pitch particles at 1000 ° C. or higher and 3500 ° C. or lower in an inert atmosphere such as nitrogen or argon.

<メソカーボンマイクロビーズを黒鉛処理して得られる粒子>
メソカーボンマイクロビーズを得る方法としては、石炭系重質油又は石油系重質油を300℃以上500℃以下の温度で熱処理し、重縮合させて粗メソカーボンマイクロビーズを生成させる。その後、反応生成物を濾過、静置沈降、遠心分離などの処理をしてメソカーボンマイクロビーズを分離後、ベンゼン、トルエン、キシレン等の溶剤で洗浄し、さらに乾燥する方法等が挙げられる。
<Particles obtained by graphite treatment of mesocarbon microbeads>
As a method for obtaining mesocarbon microbeads, coal-based heavy oil or petroleum-based heavy oil is heat-treated at a temperature of 300 ° C. or higher and 500 ° C. or lower and polycondensed to produce crude mesocarbon microbeads. Thereafter, the reaction product is subjected to treatments such as filtration, stationary sedimentation, and centrifugal separation to separate mesocarbon microbeads, followed by washing with a solvent such as benzene, toluene, xylene, and the like, followed by drying.

このメソカーボンマイクロビーズを用いて黒鉛粒子を得る方法としては、まず乾燥を終えたメソカーボンマイクロビーズを破壊させない程度の力で機械的に一次分散させておくことが、黒鉛処理後の粒子の合一防止や均一な粒度を得るために好ましい。この一次分散を終えたメソカーボンマイクロビーズは、不活性雰囲気下において200℃以上1500℃以下の温度で一次加熱処理され、炭化される。一次加熱処理を終えた炭化物は、やはり炭化物を破壊させない程度の力で炭化物を機械的に分散させることが、黒鉛処理後の粒子の合一防止や均一な粒度を得るために好ましい。二次分散処理を終えた炭化物は、不活性雰囲気下において1000℃以上3500℃以下で二次加熱処理することで所望の黒鉛粒子が得られる。   As a method of obtaining graphite particles using these mesocarbon microbeads, first, the mesocarbon microbeads after drying are mechanically dispersed primarily with a force that does not cause destruction. This is preferable in order to obtain a uniform particle size. The mesocarbon microbeads after the primary dispersion are subjected to primary heat treatment at a temperature of 200 ° C. or higher and 1500 ° C. or lower in an inert atmosphere and carbonized. It is preferable for the carbide after the primary heat treatment to mechanically disperse the carbide with a force that does not destroy the carbide in order to prevent coalescence of the particles after the graphite treatment and to obtain a uniform particle size. The carbide that has undergone the secondary dispersion treatment is subjected to a secondary heat treatment at 1000 ° C. or more and 3500 ° C. or less in an inert atmosphere to obtain desired graphite particles.

また、上記のバルクメソフェーズピッチ、メソカーボンマイクロビーズをコア粒子とし、このコア粒子の表面に、さらに別のバルクメソフェーズピッチ、メソカーボンマイクロビーズをメカノケミカル処理等によって被覆する。この被覆した粒子を不活性雰囲気下で焼成することによって所望の凹凸度の黒鉛粒子を得ることができる。   Further, the above-described bulk mesophase pitch and mesocarbon microbeads are used as core particles, and the surface of the core particles is coated with another bulk mesophase pitch and mesocarbon microbeads by mechanochemical treatment or the like. By firing the coated particles in an inert atmosphere, graphite particles having a desired degree of unevenness can be obtained.

<ラマンスペクトルの測定>
表面層に含有されている黒鉛粒子については、表面層から採取した黒鉛粒子を測定試料とする。また、黒鉛粒子粉体については、そのまま測定試料とする。
<Measurement of Raman spectrum>
As for the graphite particles contained in the surface layer, the graphite particles collected from the surface layer are used as measurement samples. Moreover, about graphite particle powder, it is set as a measurement sample as it is.

Δν1580の測定方法としては下記の条件で行う。 The measurement method of Δν 1580 is performed under the following conditions.

〔条件〕
測定機 ラマン分光器(商品名「LabRAM HR」、HORIBA JOBIN YVON社製)
レーザー He−Neレーザー(ピーク波長632nm)
フィルター D0.3
ホール 1000μm
スリット 100μm
中心スペクトル 1500cm-1
測定時間 1秒×16回
グレーティング 1800
対物レンズ ×50
〔conditions〕
Measuring instrument Raman spectrometer (trade name "LabRAM HR", manufactured by HORIBA JOBIN YVON)
Laser He-Ne laser (peak wavelength: 632 nm)
Filter D0.3
Hall 1000μm
Slit 100μm
Center spectrum 1500cm -1
Measurement time 1 second x 16 times grating 1800
Objective lens × 50

<黒鉛粒子由来の凸部の頂点と、これに隣接する樹脂粒子由来の凸部の頂点を3つ含む平面とのなす距離について>   <About the distance between the apex of the convex part derived from graphite particles and a plane including three apexes of the convex part derived from resin particles adjacent to this>

帯電ローラの表面を、レーザー顕微鏡(商品名:LSM5 PASCAL;カール・ツアイス(Carl Zeiss)社製)を用いて、視野0.5mm×0.5mmで観察する。励起させるレーザーの波長を変化させ、励起光のスペクトルを調べることにより、視野内の凸部が樹脂粒子由来であるか、黒鉛粒子由来であるかを同定する。レーザーを視野内のX−Y平面でスキャンさせることにより、2次元の画像データを得る。更に、焦点をZ方向に移動させ、上記のスキャンを繰り返すことにより、3次元の画像データを得る。   The surface of the charging roller is observed at a visual field of 0.5 mm × 0.5 mm using a laser microscope (trade name: LSM5 PASCAL; manufactured by Carl Zeiss). By changing the wavelength of the laser to be excited and examining the spectrum of the excitation light, it is identified whether the convex portion in the field of view is derived from resin particles or graphite particles. Two-dimensional image data is obtained by scanning the laser in the XY plane within the field of view. Further, the focal point is moved in the Z direction, and the above scanning is repeated to obtain three-dimensional image data.

次に、視野内の任意の黒鉛粒子由来の凸部に着目し、その黒鉛粒子由来の凸部に隣接している樹脂粒子由来の凸部を3つ定める。ここで「隣接している」とは、黒鉛粒子由来の凸部の頂点と、各々の樹脂粒子由来の凸部の頂点との距離の和が最小となっているような状態を指す。このようにして定めた樹脂粒子由来の凸部の頂点を3つ含む平面と、着目した黒鉛粒子由来の凸部との距離を、前述した3次元の画像データより計算する。このような作業を視野内の10個の黒鉛粒子について行う。そして、同様の測定を帯電ローラの長手方向10点について行い、得られた計100個の、黒鉛粒子由来の凸部の頂点と樹脂粒子由来の凸部の頂点を3つ含む平面との距離の分布について調べる。   Next, paying attention to the convex portions derived from any graphite particles in the field of view, three convex portions derived from the resin particles adjacent to the convex portions derived from the graphite particles are determined. Here, “adjacent” refers to a state where the sum of the distances between the vertexes of the convex portions derived from the graphite particles and the vertexes of the convex portions derived from the respective resin particles is minimized. The distance between the flat surface including the three apexes of the convex portions derived from the resin particles thus determined and the convex portions derived from the focused graphite particles is calculated from the above-described three-dimensional image data. Such an operation is performed on ten graphite particles in the field of view. Then, the same measurement is performed for 10 points in the longitudinal direction of the charging roller, and a total of 100 obtained distances between the vertexes of the convex portions derived from graphite particles and the plane including three vertexes of the convex portions derived from resin particles are measured. Examine the distribution.

そして、黒鉛粒子由来の凸部の頂点が、樹脂粒子由来の凸部の頂点を3つ含む平面より下方にある場合を、「距離」が「正」であるとし、上方にある場合を、「距離」が「負」であると定義する。   And when the apex of the convex part derived from the graphite particles is below the plane including the three apexes of the convex part derived from the resin particle, the "distance" is "positive", Define "distance" to be "negative".

ここで、黒鉛粒子由来の凸部の頂点と、該黒鉛粒子由来の凸部に隣接する該樹脂粒子由来の凸部の頂点を3つ含む平面とのなす距離は、正であれば本発明の効果を十分に発揮できる。この正である距離は、好ましくは+3μm以上、+20μm以下であり、より好ましくは+10μm以上、+20μm以下である。この範囲であれば、黒鉛粒子由来の凸部からの十分な放電を生じさせつつ、同時に樹脂粒子由来の凸部が黒鉛粒子由来の凸部の感光体への接触を十分に抑制でき、過放電によるポチ画像の発生を防止できる。   Here, if the distance between the apex of the convex part derived from graphite particles and the plane including three apexes of the convex part derived from the resin particles adjacent to the convex part derived from the graphite particle is positive, the distance of the present invention The effect can be fully demonstrated. The positive distance is preferably +3 μm or more and +20 μm or less, more preferably +10 μm or more and +20 μm or less. Within this range, while causing sufficient discharge from the projections derived from the graphite particles, the projections derived from the resin particles can sufficiently suppress the contact of the projections derived from the resin particles to the photoreceptor, and overdischarge It is possible to prevent the occurrence of a potty image due to.

本発明では、黒鉛粒子由来の凸部の頂点と、この凸部に隣接する樹脂粒子由来の凸部の頂点を3つ含む平面と、のなす距離が正である黒鉛粒子由来の凸部が、黒鉛粒子由来の凸部の総数に占める割合(以下、「頻度」ともいう)を80%以上とする。この「頻度」を80%以上とするということは、帯電ローラの実用領域のほぼ全てにおいて帯電均一性を維持できるという技術的意義を有する。   In the present invention, the convex portion derived from the graphite particles having a positive distance formed by the vertex of the convex portion derived from the graphite particles and the plane including three vertexes of the convex portions derived from the resin particles adjacent to the convex portion, The ratio (hereinafter also referred to as “frequency”) of the total number of convex portions derived from graphite particles is 80% or more. Setting the “frequency” to 80% or more has a technical significance that the charging uniformity can be maintained in almost all practical areas of the charging roller.

<黒鉛粒子の平均凹凸度について>
上記方法により、「距離」が「正」である黒鉛粒子由来の凸部について、その凸部の頂点から、Z方向と平行かつローラ長手方向に平行な方向に鋭利な刃物(カミソリ刃、カッターナイフなど)又はミクロトーム等で切断する。切断された表面層の断面を光学顕微鏡又は電子顕微鏡により観察し、黒鉛粒子の断面画像データを得る。得られた画像データを画像解析ソフト(商品名:Image-Pro PLUS、プラネトロン株式会社製)を用い、黒鉛粒子の実際の断面周囲長(A)と包絡周囲長(B)との比{(A)/(B)}を求め、これを凹凸度とする(図1参照)。ここで、包絡周囲長とは、黒鉛粒子断面の凸部を結んだときの周上の長さのことを指す。このような作業を、「距離」が「正」である別の黒鉛粒子由来の凸部について行い、得られた複数の凹凸度データの算術平均を平均凹凸度とする。
<Average roughness of graphite particles>
According to the above method, with respect to a convex portion derived from graphite particles having a “distance” of “positive”, a sharp blade (razor blade, cutter knife) from the apex of the convex portion in a direction parallel to the Z direction and parallel to the roller longitudinal direction. Etc.) or a microtome. The cross section of the cut surface layer is observed with an optical microscope or an electron microscope to obtain cross-sectional image data of the graphite particles. Using the image analysis software (trade name: Image-Pro PLUS, manufactured by Planetron Co., Ltd.), the ratio of the actual cross-sectional perimeter (A) and envelope perimeter (B) of the graphite particles {(A ) / (B)}, and this is defined as the degree of unevenness (see FIG. 1). Here, the envelope circumference length refers to the circumferential length when the convex portions of the graphite particle cross section are tied. Such an operation is performed for a convex portion derived from another graphite particle having a “distance” of “positive”, and an arithmetic average of a plurality of obtained unevenness degree data is defined as an average unevenness degree.

この平均凹凸度の範囲は1.03以上1.08以下とする。1.03未満では表面の凹凸が少な過ぎ、放電が起こりにくくなる。特に低温低湿環境での耐久後半で放電が弱くなり、放電不良に起因する不良画像が発生しやすくなる傾向にある。1.08を超えると、放電の点からは好ましい方向ではあるものの、表面の凹凸が多過ぎ、感光体に当接したときの当接圧により表面層、弾性層が変形し、黒鉛粒子がその脆さから、壊れてしまう場合がある。黒鉛粒子が壊れてしまうと、形状や粒径を維持できなくなり、本来の機能を発揮できなくなる場合がある。   The range of this average unevenness is 1.03 or more and 1.08 or less. If it is less than 1.03, there are too few unevenness | corrugations on the surface, and it becomes difficult to generate discharge. In particular, the discharge becomes weak in the second half of the endurance in a low-temperature and low-humidity environment, and a defective image due to defective discharge tends to occur. If it exceeds 1.08, although it is a preferable direction from the point of discharge, there are too many irregularities on the surface, and the surface layer and the elastic layer are deformed by the contact pressure when contacting the photoreceptor, and the graphite particles are It may break due to its brittleness. If the graphite particles are broken, the shape and particle size cannot be maintained, and the original function may not be exhibited.

また、本発明の黒鉛粒子の平均粒径としては、0.2μm以上のものを例として挙げることができる。好ましい範囲としては0.5〜30μm、また、帯電ローラ表面層に凸部を形成させるという点から1〜20μmの範囲にあることがより好ましい。0.2μm未満では、表面層に凸部を形成しにくくなり、また、粒径が大きすぎる場合には、凸部が大きすぎることによる過放電を起こしてしまう場合がある。   Moreover, as an average particle diameter of the graphite particle of this invention, a 0.2 micrometer or more thing can be mentioned as an example. A preferred range is 0.5 to 30 μm, and a more preferred range is 1 to 20 μm from the viewpoint of forming convex portions on the surface layer of the charging roller. If it is less than 0.2 μm, it becomes difficult to form a convex portion on the surface layer, and if the particle size is too large, overdischarge may occur due to the convex portion being too large.

既に、表面層に含有された状態での黒鉛粒子の平均粒径の測定方法は、上述の黒鉛粒子の凹凸度の測定の際に得られた黒鉛粒子の断面画像データから、黒鉛粒子の投影面積を求める。この面積と等しい面積を持つ円の直径を黒鉛粒子の粒径とする。同様に別の黒鉛粒子の断面投影面積から、この面積と等しい面積を持つ円の直径を求め、これらの円の直径の算術平均を平均粒径とする。   The method for measuring the average particle diameter of the graphite particles already contained in the surface layer is based on the projected area of the graphite particles from the cross-sectional image data of the graphite particles obtained at the time of measuring the degree of unevenness of the graphite particles. Ask for. The diameter of a circle having an area equal to this area is defined as the particle diameter of the graphite particles. Similarly, the diameter of a circle having an area equal to this area is obtained from the cross-sectional projected area of another graphite particle, and the arithmetic average of the diameters of these circles is defined as the average particle diameter.

<黒鉛粒子の粒径測定>
表面層に含有する前の黒鉛粒子の粉体での粒径は、レーザー回折型粒度分布計のコールターLS−230型粒度分布計(コールター社製)を用いて測定する。測定方法としては、水系モジュールを用い、測定溶媒としては純水を使用する。純水にて粒度分布計の測定系内を約5分間洗浄し、消泡剤として測定系内に亜硫酸ナトリウムを10〜25mg加えて、バックグラウンドファンクションを実行する。次に純水10ml中に界面活性剤3〜4滴を加え、更に測定試料を5〜25mg加える。試料を懸濁した水溶液について超音波分散機で約1〜3分間分散処理を行うことにより、試料液を得る。前記測定装置の測定系内に試料液を徐々に加えて、装置の画面上のPIDSが45〜55%になるように測定系内の試料濃度を調整して測定を行い、個数分布から算術した個数平均粒径を求める。
<Measurement of particle size of graphite particles>
The particle size of the graphite particles before being contained in the surface layer is measured using a Coulter LS-230 type particle size distribution meter (manufactured by Coulter, Inc.) of a laser diffraction type particle size distribution meter. As a measuring method, an aqueous module is used, and pure water is used as a measuring solvent. The measurement system of the particle size distribution analyzer is washed with pure water for about 5 minutes, and 10 to 25 mg of sodium sulfite is added to the measurement system as an antifoaming agent to execute the background function. Next, 3 to 4 drops of a surfactant is added to 10 ml of pure water, and 5 to 25 mg of a measurement sample is further added. A sample liquid is obtained by carrying out a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser on the aqueous solution in which the sample is suspended. The sample solution was gradually added to the measurement system of the measurement device, and the sample concentration in the measurement system was adjusted so that the PIDS on the screen of the device would be 45 to 55%, and the calculation was performed from the number distribution. The number average particle diameter is determined.

また、黒鉛粒子の体積抵抗率としては103Ω・cm以下10-3Ω・cm以上であることが好ましく、更には、102Ω・cm以下10-1Ω・cm以上であることがより好ましい。 It is also preferably 10 3 Ω · cm or less 10 -3 Ω · cm or more as the volume resistivity of the graphite particles, and further more it is 10 2 Ω · cm or less 10 -1 Ω · cm or more preferable.

(樹脂粒子)
樹脂粒子の作製方法としては、公知の方法を用いることができ、特に限定されるものではない。樹脂粒子の作製方法の一例として、次の方法が挙げられる。まず、熱可塑性樹脂あるいはゴムからなる組成物を、分散媒とともに加圧混練機で加熱しながら混練し、分散媒中に組成物を微粒子サイズに分散していく。次に、得られた混練物を冷却し粉砕した後、組成物の貧溶媒でかつ分散媒の良溶媒である展開溶媒と、前記混練物とを混合して懸濁液とする。この懸濁液から目的とする樹脂粒子を、遠心分離、濾過、又はこれらの方法を組み合わせて分離する。また、樹脂粒子の他の作製方法としては、樹脂組成物の機械粉砕や冷凍粉砕にて作製する方法でもよい。また、懸濁重合法や分散重合法等によって製造される樹脂粒子は粒径や形状が揃っており好ましい。
(Resin particles)
A known method can be used as a method for producing the resin particles, and is not particularly limited. The following method is mentioned as an example of the production method of the resin particles. First, a composition comprising a thermoplastic resin or rubber is kneaded while being heated together with a dispersion medium in a pressure kneader, and the composition is dispersed in a fine particle size in the dispersion medium. Next, the obtained kneaded product is cooled and pulverized, and then the developing solvent, which is a poor solvent for the composition and a good solvent for the dispersion medium, is mixed with the kneaded product to obtain a suspension. The target resin particles are separated from the suspension by centrifugation, filtration, or a combination of these methods. Another method for producing the resin particles may be a method of producing the resin composition by mechanical pulverization or freeze pulverization. Resin particles produced by suspension polymerization, dispersion polymerization, or the like are preferable because they have a uniform particle size and shape.

樹脂粒子の材料としては、ポリアミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、オレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ナフタレン樹脂、フラン樹脂、キシレン樹脂、ジビニルベンゼン重合体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリアクリロニトリル樹脂、これらの共重合体や変性物、誘導体等の樹脂、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SBR)、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、エピクロルヒドリンゴム等のゴム、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、エチレン酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマーなどが例として挙げられる。   The resin particles are made of polyamide resin, silicone resin, fluororesin, (meth) acrylic resin, styrene resin, phenol resin, polyester resin, melamine resin, urethane resin, olefin resin, epoxy resin, naphthalene resin, furan resin, xylene. Resin, divinylbenzene polymer, styrene-divinylbenzene copolymer, polyacrylonitrile resin, resins such as these copolymers, modified products, derivatives, ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), styrene-butadiene copolymer Rubber (SBR), silicone rubber, urethane rubber, isoprene rubber (IR), butyl rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), epichlorohydrin rubber, polyolefin thermoplastic elastomer , Urethane thermoplastic elastomer, polystyrene thermoplastic elastomer, fluoro rubber thermoplastic elastomer, polyester thermoplastic elastomer, polyamide thermoplastic elastomer, polybutadiene thermoplastic elastomer, ethylene vinyl acetate thermoplastic elastomer, polyvinyl chloride Examples thereof include thermoplastic elastomers and thermoplastic elastomers such as chlorinated polyethylene-based thermoplastic elastomers.

樹脂粒子の粒径としては、1〜30μmの範囲が好ましい。1μm未満では凸部を形成しにくくなり、30μmを超えると、帯電ローラ表面が粗れ過ぎて帯電が不均一になったり、帯電ローラ表面の凹凸の凹部へのトナーや外添剤の堆積量が増えたりしてしまう場合がある。また、樹脂粒子の平均粒子径が1μm未満であると、黒鉛粒子由来の凸部の感光体への当接を十分に抑制できない場合がある。   The particle size of the resin particles is preferably in the range of 1 to 30 μm. If the thickness is less than 1 μm, it becomes difficult to form a convex portion. If the thickness exceeds 30 μm, the surface of the charging roller becomes too rough and the charge becomes uneven, or the amount of toner and external additives deposited on the concave and convex portions on the surface of the charging roller It may increase. Further, if the average particle diameter of the resin particles is less than 1 μm, the contact of the convex portions derived from the graphite particles to the photoreceptor may not be sufficiently suppressed.

本発明において、樹脂粒子の平均粒子径は、コールターカウンター・マルチサイザーII型(コールター社製)を用いて測定する。   In the present invention, the average particle size of the resin particles is measured using a Coulter Counter Multisizer II type (manufactured by Coulter).

まず、電解液は1%NaCl水溶液を調製した。この電解水溶液100〜150ml中にアルキルベンゼンスルホン酸塩を0.1〜5mlと樹脂粒子を2〜20mg加え、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行った。その後、前記コールターカウンターのマルチサイザーII型により、アパーチャーとして、100μmアパーチャーを用いて測定した。樹脂粒子の体積と個数を測定して、体積分布、個数分布とを算出した。そして、体積基準の粒子分布の50%の粒子径をD50とし、この値を樹脂粒子の平均粒子径とした。   First, a 1% NaCl aqueous solution was prepared as an electrolytic solution. 0.1 to 5 ml of alkylbenzene sulfonate and 2 to 20 mg of resin particles were added to 100 to 150 ml of this electrolytic aqueous solution, and dispersion treatment was performed for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser. Then, it measured using the 100 micrometer aperture as an aperture with the multisizer type II of the Coulter counter. The volume and number distribution of resin particles were measured to calculate volume distribution and number distribution. And the particle diameter of 50% of the particle distribution on the volume basis was defined as D50, and this value was defined as the average particle diameter of the resin particles.

なお、本発明では、黒鉛粒子由来の凸部の頂点と、黒鉛粒子由来の凸部に隣接する樹脂粒子由来の凸部の頂点を3つ含む平面と、のなす距離が正である黒鉛粒子由来の凸部が、黒鉛粒子由来の凸部の総数の80%以上とする。そのためには、樹脂粒子の粒径が黒鉛粒子の粒径よりも大きいことが好ましい。   In the present invention, the distance between the apex of the convex part derived from the graphite particle and the plane including three apexes of the convex part derived from the resin particle adjacent to the convex part derived from the graphite particle is derived from the graphite particle. The protrusions are 80% or more of the total number of protrusions derived from graphite particles. For that purpose, it is preferable that the particle diameter of the resin particle is larger than the particle diameter of the graphite particle.

(本発明の帯電ローラの構成)
本発明の帯電ローラは少なくとも芯金と、該芯金の上に設けられた弾性層と、該弾性層の上に設けられた表面層とを有する構成をなすものである。
(Configuration of the charging roller of the present invention)
The charging roller of the present invention comprises at least a cored bar, an elastic layer provided on the cored bar, and a surface layer provided on the elastic layer.

図2〜図4に本発明の帯電ローラの一例としての概略断面図を示す。図2は芯金1の上に弾性層2を設け、更にその上に表面層3を設けた帯電ローラである。図3は弾性層2と表面層1の間に、中間層21を有する帯電ローラである。また、図4は弾性層2と表面層1の間に中間層21及び22を有する帯電ローラである。   2 to 4 are schematic sectional views showing examples of the charging roller of the present invention. FIG. 2 shows a charging roller in which an elastic layer 2 is provided on a core metal 1 and a surface layer 3 is further provided thereon. FIG. 3 shows a charging roller having an intermediate layer 21 between the elastic layer 2 and the surface layer 1. FIG. 4 shows a charging roller having intermediate layers 21 and 22 between the elastic layer 2 and the surface layer 1.

<芯金>
本発明の帯電ローラに用いられる芯金は、導電性を有し、感光体の表面を所定の静電量に帯電できるように、その上に積層される弾性層を密着支持する機能を有しているものであればいずれでもよい。材質としては、例えば、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン等の金属やその合金(ステンレス、ジュラルミン、真鍮、青銅等)を挙げることができる。また、これらの表面に耐傷性付与を目的として、導電性を損なわない範囲で、メッキ処理等を施してもよい。また、カーボンブラックや炭素繊維をプラスチックで固めた複合材料でもよい。剛直で導電性を示す公知の材料を使用することもできる。また、形状としては円柱形状の他に、中心部分を空洞とした円筒形状とすることもできる。
<Core>
The cored bar used in the charging roller of the present invention has conductivity, and has a function of closely supporting an elastic layer laminated thereon so that the surface of the photoreceptor can be charged to a predetermined electrostatic amount. Any one is acceptable. Examples of the material include metals such as iron, copper, aluminum, nickel, titanium, and alloys thereof (stainless steel, duralumin, brass, bronze, etc.). In addition, for the purpose of imparting scratch resistance to these surfaces, plating treatment or the like may be performed as long as the conductivity is not impaired. Further, a composite material in which carbon black or carbon fiber is hardened with plastic may be used. It is also possible to use a known material that is rigid and exhibits conductivity. Moreover, as a shape, it can also be set as the cylindrical shape which made the center part the cavity other than column shape.

<弾性層>
本発明では、上記芯金の外周に弾性層を成形する。弾性層は、感光体とのニップを確実なものとする。弾性層は弾性体からなっている。弾性体は、通常、導電剤と高分子弾性体とを混合して成形される。
<Elastic layer>
In the present invention, an elastic layer is formed on the outer periphery of the cored bar. The elastic layer ensures a nip with the photoreceptor. The elastic layer is made of an elastic body. The elastic body is usually formed by mixing a conductive agent and a polymer elastic body.

高分子弾性体としては以下のものが例として挙げられる。エピクロルヒドリンゴム、NBR(ニトリルゴム)、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、あるいはSBS(スチレン・ブタジエン・スチレン−ブロックコポリマー)、SEBS(スチレン・エチレンブチレン・スチレン−ブロックコポリマー)等の熱可塑性エラストマー。   Examples of the polymer elastic body include the following. Epichlorohydrin rubber, NBR (nitrile rubber), chloroprene rubber, urethane rubber, silicone rubber, or thermoplastic elastomer such as SBS (styrene / butadiene / styrene / block copolymer), SEBS (styrene / ethylene butylene / styrene / block copolymer).

高分子弾性体としては、特にエピクロルヒドリンゴムが好適に用いられる。エピクロルヒドリンゴムは、ポリマー自体が中抵抗領域の導電性を有し、導電剤の添加量が少なくても良好な導電性を発揮することができる。また、位置による電気抵抗のバラツキも小さくすることができるので、高分子弾性体として好適に用いられる。エピクロルヒドリンゴムとしては以下のものが例として挙げられる。エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体又はエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体。この中でも安定した中抵抗領域の導電性を示すことから、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体が特に好適に用いられる。エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体は、重合度や組成比を任意に調整することで導電性や加工性を制御できる。   As the polymer elastic body, epichlorohydrin rubber is particularly preferably used. In the epichlorohydrin rubber, the polymer itself has conductivity in the middle resistance region, and can exhibit good conductivity even if the amount of the conductive agent added is small. Moreover, since the variation in electric resistance depending on the position can be reduced, it is suitably used as a polymer elastic body. Examples of epichlorohydrin rubber include the following. Epichlorohydrin homopolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer, epichlorohydrin-allyl glycidyl ether copolymer or epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer. Of these, epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer is particularly preferably used since it exhibits stable conductivity in a medium resistance region. The epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer can control conductivity and workability by arbitrarily adjusting the degree of polymerization and composition ratio.

高分子弾性体は、エピクロルヒドリンゴム単独でもよいが、エピクロルヒドリンゴムを主成分として、必要に応じてその他の一般的なゴムを含有してもよい。その他の一般的なゴムとしては、以下のものが挙げられる。EPM(エチレン・プロピレンゴム)、EPDM(エチレン・プロピレンゴム)、NBR(ニトリルゴム)、クロロプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。また、SBS(スチレン・ブタジエン・スチレン−ブロックコポリマー)、SEBS(スチレン・エチレンブチレン・スチレン−ブロックコポリマー)の如き熱可塑性エラストマーを含有してもよい。上記の一般的なゴムを含有する場合、その含有量は、高分子弾性体全量に対し1〜50質量%であるのが好ましい。   The polymer elastic body may be epichlorohydrin rubber alone, but it may contain epichlorohydrin rubber as a main component and other general rubber as necessary. Other common rubbers include the following. Examples thereof include EPM (ethylene / propylene rubber), EPDM (ethylene / propylene rubber), NBR (nitrile rubber), chloroprene rubber, natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, urethane rubber, and silicone rubber. Further, a thermoplastic elastomer such as SBS (styrene / butadiene / styrene block copolymer) or SEBS (styrene / ethylene butylene / styrene block copolymer) may be contained. When it contains said general rubber, it is preferable that the content is 1-50 mass% with respect to the polymer elastic body whole quantity.

導電剤としては、イオン導電剤または電子導電剤を用いることができる。弾性層の電気抵抗率のムラを小さくするという目的により、イオン導電剤を含有することが好ましい。イオン導電剤が高分子弾性体の中に均一に分散し、弾性体の電気抵抗を均一化することにより、帯電ローラを直流電圧のみの電圧印加で使用したときでも均一な帯電を得ることができる。   As the conductive agent, an ionic conductive agent or an electronic conductive agent can be used. For the purpose of reducing unevenness of the electrical resistivity of the elastic layer, it is preferable to contain an ionic conductive agent. By uniformly dispersing the ionic conductive agent in the polymer elastic body and making the electric resistance of the elastic body uniform, uniform charging can be obtained even when the charging roller is used with only DC voltage applied. .

イオン導電剤としては、イオン導電性を示すイオン導電剤であれば特に限定されるものではない。イオン導電剤としては以下のものが例として挙げられる。過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウムの如き無機イオン物質;ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、トリオクチルプロピルアンモニウムブロミド、変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムエトサルフェートの如き陽イオン性界面活性剤;ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ジメチルアルキルラウリルベタインの如き両性イオン界面活性剤;過塩素酸テトラエチルアンモニウム、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、過塩素酸トリメチルオクタデシルアンモニウムの如き第四級アンモニウム塩;トリフルオロメタンスルホン酸リチウム等の有機酸リチウム塩。これらを単独又は2種類以上組み合わせて用いることができる。イオン導電剤の中でも、環境変化に対して抵抗が安定なことから特に過塩素酸4級アンモニウム塩が好適に用いられる。   The ionic conductive agent is not particularly limited as long as it is an ionic conductive agent exhibiting ionic conductivity. Examples of the ionic conductive agent include the following. Inorganic ionic substances such as lithium perchlorate, sodium perchlorate, calcium perchlorate; lauryltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, octadecyltrimethylammonium chloride, dodecyltrimethylammonium chloride, hexadecyltrimethylammonium chloride, trioctylpropylammonium Cationic surfactants such as bromide, modified aliphatic dimethylethylammonium ethosulphate; amphoteric surfactants such as lauryl betaine, stearyl betaine, dimethylalkyl lauryl betaine; tetraethylammonium perchlorate, tetrabutylammonium perchlorate, Quaternary ammonium salts such as trimethyloctadecyl ammonium perchlorate; trifluoro Organic acid lithium salts of lithium methanesulfonate or the like. These can be used alone or in combination of two or more. Among ionic conductive agents, quaternary ammonium perchlorate is particularly preferably used because of its resistance to environmental changes.

電子導電剤としては、電子導電性を示す電子導電剤であれば特に限定されるものではない。電子導電剤としては以下のものが例として挙げられる。アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀の如き金属系の粉体や繊維;異種金属をドープした酸化スズ、酸化亜鉛の如き金属酸化物;ファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、PAN(ポリアクリロニトリル)系カーボンブラック、の如きカーボンブラック。   The electronic conductive agent is not particularly limited as long as it is an electronic conductive agent exhibiting electronic conductivity. Examples of the electronic conductive agent include the following. Metal powders and fibers such as aluminum, palladium, iron, copper, silver; metal oxides such as tin oxide and zinc oxide doped with different metals; furnace black, thermal black, acetylene black, ketjen black, PAN ( Carbon black such as (polyacrylonitrile) -based carbon black.

ファーネスブラックとしては以下のものが例として挙げられる。SAF−HS、SAF、ISAF−HS、ISAF、ISAF−LS、I−ISAF−HS、HAF−HS、HAF、HAF−LS、T−HS、T−NS、MAF、FEF、GPF、SRF−HS−HM、SRF−LM、ECF、FEF−HS。サーマルブラックとしては、FT、MTがある。   Examples of furnace black include the following. SAF-HS, SAF, ISAF-HS, ISAF, ISAF-LS, I-ISAF-HS, HAF-HS, HAF, HAF-LS, T-HS, T-NS, MAF, FEF, GPF, SRF-HS- HM, SRF-LM, ECF, FEF-HS. Thermal black includes FT and MT.

また、これら導電剤を単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。   Moreover, these electrically conductive agents can be used individually or in combination of 2 or more types.

この他にも弾性体には必要に応じて、可塑剤、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、分散剤又は離型剤の配合剤を加えることもできる。   In addition, a plasticizer, a filler, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, a scorch preventing agent, a dispersing agent or a release agent can be added to the elastic body as necessary. .

弾性体の成形方法としては、上記の弾性体の原料を密閉型ミキサーで混合して、例えば、押し出し成形、射出成形、又は圧縮成形の如き公知の方法により成型するのが好ましい。また、弾性層は、芯金の上に直接弾性体を成形して作製してもよいし、予めチューブ形状に成形した弾性体を芯金上に被覆形成させてもよい。なお、弾性層の作製後に表面を研磨して形状を整えてもよい。   As a method for molding the elastic body, it is preferable to mix the raw materials of the above-mentioned elastic body with a hermetic mixer and mold it by a known method such as extrusion molding, injection molding, or compression molding. The elastic layer may be produced by directly molding an elastic body on the core metal, or an elastic body previously formed into a tube shape may be formed on the core metal. Note that the surface may be polished and the shape may be adjusted after the elastic layer is formed.

また、芯金と弾性層との間には、接着層を設けても良い。この場合、接着剤は導電性であることが好ましい。導電性とするため、接着剤には公知の導電剤(例えば上述したイオン導電剤や電子導電剤)から適宜選択し、単独で、また2種類以上組み合わせて用いることができる。   An adhesive layer may be provided between the cored bar and the elastic layer. In this case, the adhesive is preferably conductive. In order to make it conductive, the adhesive may be appropriately selected from known conductive agents (for example, the above-described ionic conductive agent and electronic conductive agent), and may be used alone or in combination of two or more.

接着剤のバインダーとしては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が挙げられ、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル系、ポリエーテル系、エポキシ系等の公知のものを用いることができる。   Examples of the binder of the adhesive include thermosetting resins and thermoplastic resins, and known ones such as urethane, acrylic, polyester, polyether, and epoxy can be used.

<クラウン形状>
本発明における帯電ローラは、クラウン形状を有していることが好ましい。帯電ローラがクラウン形状を有することにより、被帯電部材である感光体へのニップを帯電ローラの長手方向全域に亘ってより均一にすることができる。
<Crown shape>
The charging roller in the present invention preferably has a crown shape. Since the charging roller has a crown shape, the nip with respect to the photosensitive member, which is a member to be charged, can be made more uniform over the entire longitudinal direction of the charging roller.

本発明における帯電ローラの好ましい形状として、長手方向中央部が最も太く、長手方向両端部に向かって細くなる形状、いわゆるクラウン形状が挙げられる。帯電ローラを、その芯金の両端部で押圧された状態で感光体と当接させた場合、押圧が長手方向中央部において小さく、長手方向両端部にいくほど大きくなる。このため、ストレート形状の帯電ローラにおいては、中央部に対応する画像と両端部に対応する画像との間に濃度ムラが生じることがある。クラウン形状は、このような濃度ムラを有効に抑制することができる。このクラウン量は、中央部の外径と中央部から90mm離れた位置の外径との差が、30μm以上200μm以下であることが好ましい。この範囲とすることにより、端部と中央部を好ましく当接させることができる。より具体的には、30μm以上であれば、端部が当接して中央部が当接しないという状態を免れ易く、200μm以下であれば、逆に、中央部は当接するが端部が当接しないという状態を免れ易い。   As a preferable shape of the charging roller in the present invention, there is a so-called crown shape in which the central portion in the longitudinal direction is the thickest and becomes narrower toward both ends in the longitudinal direction. When the charging roller is brought into contact with the photoconductor while being pressed at both ends of the cored bar, the pressure is small at the central portion in the longitudinal direction and becomes larger toward both ends in the longitudinal direction. For this reason, in a straight-shaped charging roller, density unevenness may occur between the image corresponding to the center portion and the images corresponding to both end portions. The crown shape can effectively suppress such density unevenness. The crown amount is preferably such that the difference between the outer diameter at the center and the outer diameter at a position 90 mm away from the center is not less than 30 μm and not more than 200 μm. By setting it as this range, an edge part and a center part can be made to contact | abut favorably. More specifically, if it is 30 μm or more, it is easy to avoid the state where the end portion contacts and the center portion does not contact, and if it is 200 μm or less, the center portion contacts but the end portion contacts. It is easy to escape the state of not doing.

クラウン形状の形成の方法としては、弾性層の形成時に、クラウン形状の金型内で形成しても良いし、弾性層を研磨する際にクラウン形状としてもよい。   As a method for forming the crown shape, the elastic layer may be formed in a crown-shaped mold, or may be crowned when the elastic layer is polished.

<表面層>
本発明の表面層は、少なくともバインダーと、該バインダー中に分散している樹脂粒子と、黒鉛粒子とを含み、樹脂粒子由来の凸部と、黒鉛粒子由来の凸部とを表面に有していることを特徴とする。
<Surface layer>
The surface layer of the present invention includes at least a binder, resin particles dispersed in the binder, and graphite particles, and has convex portions derived from the resin particles and convex portions derived from the graphite particles on the surface. It is characterized by being.

表面層中の黒鉛粒子の含有量は、本発明の帯電部材に良好な帯電能力を保持させるために、バインダー100質量部に対して1質量部以上120質量部以下とすることが好ましい。   The content of the graphite particles in the surface layer is preferably 1 part by mass or more and 120 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder in order to keep the charging member of the present invention having good charging ability.

また、表面層中の樹脂粒子の含有量は、上記と同様の理由から、バインダー100質量部に対して1質量部以上120質量部以下とすることが好ましい。   Further, the content of the resin particles in the surface layer is preferably 1 part by mass or more and 120 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder for the same reason as described above.

表面層のバインダーとしては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の樹脂が用いられる。本発明の表面層のバインダーとしては、公知のバインダー樹脂を使用できる。中でも、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂又はブチラール樹脂等がより好ましい。   As the binder for the surface layer, a resin such as a thermosetting resin or a thermoplastic resin is used. As the binder of the surface layer of the present invention, a known binder resin can be used. Among these, fluorine resin, polyamide resin, acrylic resin, polyurethane resin, silicone resin, butyral resin, and the like are more preferable.

合成ゴムの具体的な材料を以下に挙げる。エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SBR)、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリルゴム又はエピクロルヒドリンゴム等。   Specific materials for the synthetic rubber are listed below. Ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), silicone rubber, urethane rubber, isoprene rubber (IR), butyl rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), chloroprene rubber (CR ), Acrylic rubber or epichlorohydrin rubber.

これらは1種を使用しても、2種以上を併用してもよく、また共重合体でもよい。   These may be used alone or in combination of two or more, or may be a copolymer.

<その他配合剤>
表面層には、本発明の効果を損なわない範囲で他の材料を含有させることができる。他の材料としては、導電剤、充填剤、離型剤等が挙げられる。
<Other ingredients>
The surface layer can contain other materials as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of other materials include a conductive agent, a filler, and a release agent.

導電剤としては、上述の弾性層の導電剤として例示したイオン導電剤、電子導電剤等を挙げることができる。   Examples of the conductive agent include ionic conductive agents and electronic conductive agents exemplified as the conductive agent for the elastic layer.

導電剤は、その表面を表面処理してもよい。表面処理剤としては、例えば、アルコキシシラン、フルオロアルキルシラン、ポリシロキサン等の有機ケイ素化合物、チタネート系、アルミネート系又はジルコネート系の各種カップリング剤、オリゴマー又は高分子化合物を使用できる。これらは一種で使用しても、二種以上を用いても良い。好ましくは、アルコキシシラン、ポリシロキサン等の有機ケイ素化合物、チタネート系、アルミネート系又はジルコネート系の各種カップリング剤である。   The surface of the conductive agent may be treated. As the surface treatment agent, for example, organosilicon compounds such as alkoxysilanes, fluoroalkylsilanes, and polysiloxanes, various titanate-based, aluminate-based, or zirconate-based coupling agents, oligomers, or polymer compounds can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Preferred are organosilicon compounds such as alkoxysilane and polysiloxane, and various coupling agents of titanate, aluminate or zirconate.

導電剤として、カーボンブラックを使用する際は、金属酸化物微粒子にカーボンブラックを被覆した複合導電性微粒子として使用することが好ましい。カーボンブラックは、ストラクチャーを形成するため、バインダーに対して、均一に存在させることが困難な傾向にある。カーボンブラックを金属酸化物に被覆した複合導電性微粒子として使用すると、導電剤をバインダーへ均一に存在させることができ、体積抵抗率の制御がより容易になる。   When carbon black is used as a conductive agent, it is preferably used as composite conductive fine particles in which metal oxide fine particles are coated with carbon black. Since carbon black forms a structure, it tends to be difficult for the carbon black to exist uniformly with respect to the binder. When carbon black is used as composite conductive fine particles coated with a metal oxide, the conductive agent can be uniformly present in the binder, and the volume resistivity can be controlled more easily.

この目的で使用する金属酸化物微粒子としては、具体的には、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム、酸化チタン(二酸化チタン、一酸化チタン等)、酸化鉄、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム等が挙げられる。   Specifically, the metal oxide fine particles used for this purpose include zinc oxide, tin oxide, indium oxide, titanium oxide (titanium dioxide, titanium monoxide, etc.), iron oxide, silica, alumina, magnesium oxide, zirconium oxide. Etc.

金属酸化物系微粒子は表面処理されていることが好ましい。表面処理としては、アルコキシシラン、フルオロアルキルシラン、ポリシロキサン等の有機ケイ素化合物、チタネート系、アルミネート系又はジルコネート系の各種カップリング剤、オリゴマー又は高分子化合物が使用可能である。これらは1種を使用しても、2種以上を併用してもよい。   The metal oxide fine particles are preferably surface-treated. As the surface treatment, organosilicon compounds such as alkoxysilanes, fluoroalkylsilanes, polysiloxanes, etc., various titanate, aluminate or zirconate coupling agents, oligomers or polymer compounds can be used. These may use 1 type or may use 2 or more types together.

離型剤としては、低表面エネルギーを有するもの、摺動性を有するものなどを利用できる。表面層に離型剤を含有させることで、帯電ローラと感光体との間での相対移動が滑らかになり、スティックスリップのような不規則な移動状態の発生が低減される。その結果、帯電ローラの表面の不規則な摩耗の発生、異音の発生等が抑制される。離型剤が液体の場合は、表面層を形成する際にレベリング剤としても作用する。   As the mold release agent, those having low surface energy, those having slidability, and the like can be used. By including a release agent in the surface layer, the relative movement between the charging roller and the photosensitive member becomes smooth, and the occurrence of an irregular movement state such as stick-slip is reduced. As a result, the occurrence of irregular wear on the surface of the charging roller, the generation of abnormal noise, etc. are suppressed. When the release agent is a liquid, it also acts as a leveling agent when forming the surface layer.

具体的には、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化ホウ素、一酸化鉛等の金属酸化物である。また、オイル状或いは固体状(離型性樹脂或いはその粉末、ポリマーの一部に離形性を有する部位を導入したもの)の珪素やフッ素を分子内に含む化合物、ワックス、高級脂肪酸、その塩やエステル、その他誘導体も使用できる。   Specifically, metal oxides such as molybdenum disulfide, tungsten disulfide, boron nitride, and lead monoxide. In addition, oil- or solid-state (release resin or powder thereof, a part of the polymer into which a part having release property is introduced) silicon or fluorine-containing compound, wax, higher fatty acid, salt thereof , Esters and other derivatives can also be used.

本発明において弾性層あるいは表面層に添加する導電剤は、黒鉛粒子や樹脂粒子とは異なり、粒径が0.2μm未満のものをいう。この範囲であれば、弾性層、表面層の体積抵抗率を制御しやすい。   In the present invention, the conductive agent added to the elastic layer or the surface layer is different from graphite particles and resin particles and has a particle size of less than 0.2 μm. If it is this range, it will be easy to control the volume resistivity of an elastic layer and a surface layer.

本発明の表面層は、0.1μm以上100μm以下の厚さを有することが好ましい。より好ましくは、1μm以上50μm以下である。   The surface layer of the present invention preferably has a thickness of 0.1 μm or more and 100 μm or less. More preferably, they are 1 micrometer or more and 50 micrometers or less.

なお、表面層の厚みは、ローラ断面を鋭利な刃物で切り出して、光学顕微鏡や電子顕微鏡で観察することで測定できる。   The thickness of the surface layer can be measured by cutting the roller cross section with a sharp blade and observing with an optical microscope or an electron microscope.

表面層は、更に表面処理が施されていてもよい。表面処理としては、UVや電子線を用いた表面加工処理や、化合物等を表面に付着及び/又は含浸させる表面改質処理が挙げられる。   The surface layer may be further subjected to a surface treatment. Examples of the surface treatment include a surface processing treatment using UV or electron beam, and a surface modification treatment for adhering and / or impregnating a compound or the like on the surface.

<表面層の形成方法>
本発明の表面層の形成方法としては、黒鉛粒子と樹脂粒子とをバインダーに分散させた塗料を弾性層上に塗工することにより設ける方法が好ましい。この方法であれば、表面層に黒鉛粒子由来の凸部と樹脂粒子由来の凸部を形成させやすい。また、表面層中での黒鉛粒子の凹凸度のコントロール、黒鉛粒子由来の凸部の高さと樹脂粒子由来の凸部の高さとの関係をコントロールしやすい。
<Method for forming surface layer>
As a method for forming the surface layer of the present invention, a method in which a coating material in which graphite particles and resin particles are dispersed in a binder is applied on the elastic layer is preferable. If it is this method, it will be easy to form the convex part derived from a graphite particle and the convex part derived from a resin particle in a surface layer. Moreover, it is easy to control the degree of unevenness of the graphite particles in the surface layer and the relationship between the height of the protrusions derived from the graphite particles and the height of the protrusions derived from the resin particles.

<帯電ローラの表面粗さ>
表面層の表面粗さとしては、好ましくはJIS B0601−2001による十点平均粗さRzjis及び表面の凹凸平均間隔Smは下記の範囲にあることが好ましい。
2μm≦Rzjis≦20μm
15μm≦Sm≦150μm
<Roughness of charging roller surface>
As the surface roughness of the surface layer, the ten-point average roughness Rzjis and the surface irregularity average distance Sm according to JIS B0601-2001 are preferably in the following ranges.
2 μm ≦ Rzjis ≦ 20 μm
15 μm ≦ Sm ≦ 150 μm

上記範囲の表面粗さを有する帯電ローラとするため、弾性層の表面粗さ、表面層の膜厚、黒鉛粒子及び樹脂粒子の平均粒子径と添加量を調整する。帯電ローラの表面粗さRzjis、凹凸平均間隔Smをこの範囲とすることにより、帯電ローラと電子写真感光体との接触状態をより安定にすることができる。これにより、感光体を均一に帯電することが容易になるため、より好ましい。   In order to obtain a charging roller having a surface roughness in the above range, the surface roughness of the elastic layer, the film thickness of the surface layer, the average particle diameter of graphite particles and resin particles, and the addition amount are adjusted. By setting the surface roughness Rzjis and the average unevenness interval Sm of the charging roller within these ranges, the contact state between the charging roller and the electrophotographic photosensitive member can be made more stable. This is more preferable because it is easy to uniformly charge the photosensitive member.

<帯電ローラの硬度>
本発明の帯電ローラの適切な硬さは、マイクロ硬度30°以上80°以下が好ましく、より好ましくは45°以上65°以下である。この範囲であれば、帯電ローラが感光体に対して長期に当接状態が継続した場合にも、当接跡が画像に出たりすることがなく、好ましい。なお、「マイクロ硬度」とは、微小領域ゴム硬さ計(商品名「アスカー マイクロゴム硬度計 MD−1型」、高分子計器株式会社製)を用いて測定した、ゴム部材の硬さである。なお、本発明では、23℃/55%RH(NN)環境に12時間以上放置した帯電ローラに対して、該硬度計を10Nのピークホールドモードで測定した値とする。
<Hardness of charging roller>
The suitable hardness of the charging roller of the present invention is preferably a micro hardness of 30 ° or more and 80 ° or less, and more preferably 45 ° or more and 65 ° or less. Within this range, even when the charging roller is in contact with the photosensitive member for a long time, the contact mark does not appear in the image, which is preferable. In addition, "micro hardness" is the hardness of the rubber member measured using the micro area | region rubber hardness meter (Brand name "Asker micro rubber hardness meter MD-1 type | mold", the Kobunshi Keiki Co., Ltd. make). . In the present invention, the hardness meter is set to a value measured in a 10 N peak hold mode for a charging roller left in a 23 ° C./55% RH (NN) environment for 12 hours or more.

<帯電ローラの電気抵抗>
本発明の帯電ローラは、感光体への帯電を確実なものとするため、通常、電気抵抗が、23℃、50%RH環境中において、1×102Ω以上、1×1010Ω以下であることがより好ましい。
<Electric resistance of charging roller>
The charging roller of the present invention usually has an electric resistance of 1 × 10 2 Ω or more and 1 × 10 10 Ω or less in an environment of 23 ° C. and 50% RH in order to ensure charging of the photoreceptor. More preferably.

一例として、図5に帯電ローラの電気抵抗の測定法を示す。芯金1の両端を、荷重のかかった軸受け33a、33bにより感光体と同じ曲率の円柱形金属32に、平行になるように当接させる。この状態で、モータ(不図示)により円柱形金属32を回転させ、当接した帯電ローラ5を従動回転させながら安定化電源34から直流電圧−200Vを印加する。この時に流れる電流を電流計35で測定し、帯電ローラの抵抗を計算する。ここで、荷重は各4.9Nとし、金属製円柱は直径φ30mm、金属製円柱の回転は周速45mm/secである。   As an example, FIG. 5 shows a method for measuring the electrical resistance of the charging roller. Both ends of the cored bar 1 are brought into contact with the columnar metal 32 having the same curvature as that of the photoconductor by bearings 33a and 33b under load. In this state, the cylindrical metal 32 is rotated by a motor (not shown), and a DC voltage of −200 V is applied from the stabilized power supply 34 while the charging roller 5 that is in contact with the rotation is driven to rotate. The current flowing at this time is measured by an ammeter 35, and the resistance of the charging roller is calculated. Here, the load is 4.9 N, the metal cylinder has a diameter of 30 mm, and the rotation of the metal cylinder has a peripheral speed of 45 mm / sec.

本発明における黒鉛粒子、導電剤等の粉体の体積抵抗率は23℃/50%RH環境下で、抵抗測定装置「Loresta-GP」(商品名、三菱化学株式会社製)を用い、試料に10Vの電圧を印加したときの測定値とする。なお、測定対象試料としては、10.1MPa(102kgf/cm2)の圧力をかけて圧縮したものを用いた。 In the present invention, the volume resistivity of the powder such as graphite particles and conductive agent is 23 ° C./50% RH environment, using a resistance measuring device “Loresta-GP” (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as a sample. The measured value when a voltage of 10 V is applied. In addition, as a sample to be measured, a sample compressed by applying a pressure of 10.1 MPa (10 2 kgf / cm 2 ) was used.

(電子写真装置)
本発明に従う画像形成装置の概略構成を図6に示す。
(Electrophotographic equipment)
FIG. 6 shows a schematic configuration of the image forming apparatus according to the present invention.

画像形成装置は、感光体、感光体を帯電する帯電装置、露光を行う潜像形成装置、トナー像に現像する現像装置、転写材に転写する転写装置、感光体上の転写トナーを回収するクリーニング装置、トナー像を定着する定着装置などから構成される。   The image forming apparatus includes a photosensitive member, a charging device that charges the photosensitive member, a latent image forming device that performs exposure, a developing device that develops a toner image, a transfer device that transfers to a transfer material, and a cleaning that collects transfer toner on the photosensitive member. And a fixing device for fixing a toner image.

感光体4は、導電性基体上に感光層を有する回転ドラム型である。感光体は矢示の方向に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。   The photoreceptor 4 is a rotary drum type having a photosensitive layer on a conductive substrate. The photoreceptor is driven to rotate in the direction of the arrow at a predetermined peripheral speed (process speed).

帯電装置は、感光体に所定の押圧力で当接されることにより接触配置される接触式の帯電ローラ5を有する。帯電ローラ5は、感光体回転に従い回転する従動回転であり、帯電用電源から所定の直流電圧を印加することにより、感光体を所定の電位に帯電する。感光体に静電潜像を形成する潜像形成装置11は、例えばレーザービームスキャナーなどの露光装置が用いられる。一様に帯電された感光体に画像情報に対応した露光を行うことにより、静電潜像が形成される。   The charging device includes a contact-type charging roller 5 that is placed in contact with the photosensitive member by being brought into contact with the photosensitive member with a predetermined pressing force. The charging roller 5 is driven rotation that rotates in accordance with the rotation of the photosensitive member, and charges the photosensitive member to a predetermined potential by applying a predetermined DC voltage from a charging power source. For example, an exposure apparatus such as a laser beam scanner is used as the latent image forming apparatus 11 that forms an electrostatic latent image on the photosensitive member. An electrostatic latent image is formed by performing exposure corresponding to image information on a uniformly charged photoconductor.

現像装置は、感光体に近接または接触して配設される接触式の現像ローラ6を有する。感光体帯電極性と同極性に静電的処理されたトナーを反転現像により、静電潜像をトナー像に可視化現像する。   The developing device has a contact-type developing roller 6 disposed close to or in contact with the photoreceptor. The toner electrostatically processed to the same polarity as the photosensitive member charge polarity is developed by reversal development to visualize and develop the electrostatic latent image into a toner image.

転写装置は、接触式の転写ローラ8を有する。感光体からトナー像を普通紙などの転写
材(転写材は、搬送部材を有する給紙システムにより搬送される。)に転写する。
The transfer device has a contact-type transfer roller 8. The toner image is transferred from the photoreceptor to a transfer material such as plain paper (the transfer material is conveyed by a paper feed system having a conveying member).

クリーニング装置は、ブレード型のクリーニング部材10、回収容器を有し、転写した後、感光体上に残留する転写残トナーを機械的に掻き落とし回収する。   The cleaning device includes a blade-type cleaning member 10 and a collection container, and after transfer, mechanically scrapes and collects transfer residual toner remaining on the photosensitive member.

ここで、現像装置にて転写残トナーを回収する現像同時クリーニング方式を採用することにより、クリーニング装置を取り除くことも可能である。   Here, it is also possible to remove the cleaning device by adopting a development simultaneous cleaning system in which the transfer device collects the transfer residual toner.

定着装置は、加熱されたロール等で構成され、転写されたトナー像を定着し、機外に排出する。   The fixing device is composed of a heated roll or the like, fixes the transferred toner image, and discharges the toner image outside the apparatus.

(プロセスカートリッジ)
本発明のプロセスカートリッジは、本発明の帯電ローラが少なくとも像担持体と一体化されたものである。具体的には、像坦持体である感光体、本発明の帯電ローラを含む帯電装置、現像装置及びクリーニング装置などを一体化し、電子写真装置本体に着脱可能に設計されたプロセスカートリッジ(図7)を用いることもできる。
(Process cartridge)
The process cartridge of the present invention is obtained by integrating the charging roller of the present invention at least with an image carrier. Specifically, a process cartridge (FIG. 7) designed to be detachable from the electrophotographic apparatus main body by integrating a photoconductor as an image carrier, a charging device including a charging roller of the present invention, a developing device, and a cleaning device. ) Can also be used.

以下に、具体的な実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples, but the technical scope of the present invention is not limited thereto.

<黒鉛粒子の製造例>
<黒鉛粒子1〜3の製造例>
コールタールピッチから溶剤分別により、β−レジンを抽出し、これを水素添加により重量化処理を行った。続いて、トルエンにより溶剤可溶分を除去することで、バルクメソフェーズピッチを得た。このバルクメソフェーズピッチを機械粉砕した後、空気中で、昇温速度300℃/hで270℃まで昇温し、酸化処理を施した。これを平均粒径20μm、3μm、1μm及び1μm未満の微粉に分級した。このうち、平均粒径20μm、3μm、1μmの粒子をコア粒子とする。
<Production example of graphite particles>
<Production example of graphite particles 1 to 3>
Β-Resin was extracted from coal tar pitch by solvent fractionation, and this was subjected to weighting treatment by hydrogenation. Subsequently, bulk mesophase pitch was obtained by removing solvent-soluble components with toluene. After this bulk mesophase pitch was mechanically pulverized, it was heated to 270 ° C. in air at a temperature rising rate of 300 ° C./h, and then subjected to an oxidation treatment. This was classified into fine powders having an average particle size of 20 μm, 3 μm, 1 μm and less than 1 μm. Among these, particles having an average particle diameter of 20 μm, 3 μm, and 1 μm are used as core particles.

分級の際に生じた、粒径が1μm未満の微粉を被覆粒子とする。   Fine powder having a particle size of less than 1 μm generated during classification is used as the coated particles.

平均粒径20μmのコア粒子を100質量部と粒径が1μm未満のバルクメソフェーズピッチ25質量部とを均一に混合した後、ライカイ機(自動乳鉢、石川工場製)中で乾式混合処理(メカノケミカル処理)を行った。これにより、コアとなるバルクメソフェーズピッチ粒子表面を更に粒径の小さいバルクメソフェーズピッチで均一に被覆したピッチ被覆球状粒子を得た。   100 parts by mass of core particles having an average particle diameter of 20 μm and 25 parts by mass of bulk mesophase pitch having a particle diameter of less than 1 μm are mixed uniformly, and then dry-mixed (mechanochemical) in a raikai machine (automatic mortar, manufactured by Ishikawa Factory). Treatment). As a result, pitch-coated spherical particles were obtained in which the surface of the bulk mesophase pitch particles serving as the core was uniformly coated with a bulk mesophase pitch having a smaller particle size.

次に、このピッチ被覆球状粒子を窒素雰囲気下で200℃/hrの昇温速度で1000℃まで昇温して1時間保持して焼成し、黒鉛粒子1を得た。   Next, the pitch-coated spherical particles were heated to 1000 ° C. at a temperature rising rate of 200 ° C./hr in a nitrogen atmosphere, held for 1 hour, and fired to obtain graphite particles 1.

同様にして、3μmのコア粒子及び1μmのコア粒子にピッチ被覆した粒子を上記の条件と同様に焼成し、黒鉛粒子2及び3を得た。得られた黒鉛粒子のラマンスペクトルの1580cm-1でのピーク強度の半値幅を表1に示す。 Similarly, 3 μm core particles and 1 μm core particles pitch-coated particles were fired in the same manner as above to obtain graphite particles 2 and 3. Table 1 shows the full width at half maximum of the peak intensity at 1580 cm −1 of the Raman spectrum of the obtained graphite particles.

<黒鉛粒子4〜6の製造例>
石炭系重質油を熱処理し、生成した粗メソカーボンマイクロビーズを遠心分離し、ベンゼンで洗浄精製して乾燥した。続いて、アトマイザーミルにて機械的に分散を行い、メソカーボンマイクロビーズを得た。このメソカーボンマイクロビーズを窒素雰囲気下にて、昇温速度600℃/hで1200℃まで昇温させ、続いて、アトマイザーミルにて2次分散を行った。この際、平均粒径が、6μm程度になるよう調整した。このメソカーボンマイクロビーズ100質量部に製造例1〜3で使用したものと同様の粒径が1μm未満のバルクメソフェーズピッチ25質量部を混合し、ライカイ機(自動乳鉢、石川工場製)を用いて、乾式混合処理(メカノケミカル処理)を行った。これにより、コアとなるバルクメソフェーズピッチ粒子表面を更に粒径の小さいバルクメソフェーズピッチで均一に被覆したピッチ被覆球状粒子を得た。
<Production example of graphite particles 4 to 6>
Coal heavy oil was heat-treated, and the generated crude mesocarbon microbeads were centrifuged, washed with benzene, purified and dried. Subsequently, mechanical dispersion was performed with an atomizer mill to obtain mesocarbon microbeads. The mesocarbon microbeads were heated to 1200 ° C. at a temperature rising rate of 600 ° C./h in a nitrogen atmosphere, and then subjected to secondary dispersion in an atomizer mill. At this time, the average particle size was adjusted to be about 6 μm. The mesocarbon microbeads 100 parts by mass are mixed with 25 parts by mass of a bulk mesophase pitch having a particle size of less than 1 μm similar to those used in Production Examples 1 to 3, and then used with a raikai machine (automatic mortar, manufactured by Ishikawa Factory). Then, dry mixing treatment (mechanochemical treatment) was performed. As a result, pitch-coated spherical particles were obtained in which the surface of the bulk mesophase pitch particles serving as the core was uniformly coated with a bulk mesophase pitch having a smaller particle size.

得られたピッチ被覆球状粒子を窒素雰囲気下にて、昇温速度1400℃/hで2800℃まで昇温し、2800℃で15分間加熱処理を施した。更に、分級処理を行い、平均粒径20μm、6μm及び1μmの黒鉛粒子4、5及び6を得た。得られた黒鉛粒子のラマンスペクトルの1580cm-1でのピーク強度の半値幅を表1に示す。 The obtained pitch-coated spherical particles were heated to 2800 ° C. at a heating rate of 1400 ° C./h in a nitrogen atmosphere, and heat-treated at 2800 ° C. for 15 minutes. Further, classification treatment was performed to obtain graphite particles 4, 5, and 6 having average particle diameters of 20 μm, 6 μm, and 1 μm. Table 1 shows the full width at half maximum of the peak intensity at 1580 cm −1 of the Raman spectrum of the obtained graphite particles.

<黒鉛粒子7、8の製造例>
コールタールピッチから溶剤分別により、β−レジンを抽出し、これを水素添加により重量化処理を行った。続いて、トルエンにより溶剤可溶分を除去することで、バルクメソフェーズピッチを得た。このバルクメソフェーズピッチを機械粉砕した後、空気中で、昇温速度300℃/hで280℃まで昇温し、酸化処理を施した。粉砕の際には、平均粒径が3μm程度になるよう調整した。続いて、窒素雰囲気下にて、2500℃まで昇温し、2500℃で15分間加熱処理を施した。更に、分級処理を行い、それぞれの平均粒径が20μm及び1μmの黒鉛粒子7及び8を得た。得られた黒鉛粒子のラマンスペクトルの1580cm-1でのピーク強度の半値幅を表1に示す。
<Production example of graphite particles 7 and 8>
Β-Resin was extracted from coal tar pitch by solvent fractionation, and this was subjected to weighting treatment by hydrogenation. Subsequently, bulk mesophase pitch was obtained by removing solvent-soluble components with toluene. After this bulk mesophase pitch was mechanically pulverized, the temperature was increased to 280 ° C. in air at a temperature increase rate of 300 ° C./h, and an oxidation treatment was performed. During the pulverization, the average particle size was adjusted to about 3 μm. Then, it heated up to 2500 degreeC in nitrogen atmosphere, and heat-processed at 2500 degreeC for 15 minutes. Further, classification treatment was performed to obtain graphite particles 7 and 8 having average particle diameters of 20 μm and 1 μm, respectively. Table 1 shows the full width at half maximum of the peak intensity at 1580 cm −1 of the Raman spectrum of the obtained graphite particles.

<黒鉛粒子9、10の製造例>
石炭系重質油を400℃で熱処理し、重縮合させて粗メソカーボンマイクロビーズを生成させ、その後、遠心分離によりメソカーボンマイクロビーズを分離後、ベンゼンで洗浄し、さらに乾燥させた。
<Production example of graphite particles 9 and 10>
The coal-based heavy oil was heat-treated at 400 ° C. and polycondensed to produce crude mesocarbon microbeads. Then, the mesocarbon microbeads were separated by centrifugation, washed with benzene, and further dried.

その後、このメソカーボンマイクロビーズをアトマイザーミルにて機械的に1次分散を行い、窒素雰囲気下にて、1200℃で1次熱処理し、更に、アトマイザーミルにて2次分散を行った。得られた分散物を窒素雰囲気下にて、昇温速度1000℃/hで2800℃まで昇温し、2800℃で15分間2次加熱処理を施した。このようにして得られたメソカーボンマイクロビーズをハイブリタイザー(奈良機械製)を用いて球形化処理を行うことによって、ほぼ真球状のメソカーボンマイクロビーズを作製した。更に分級処理を行い、それぞれの平均粒径が5μm及び1μmの黒鉛粒子9及び10を得た。得られた黒鉛粒子のラマンスペクトルの1580cm-1でのピーク強度の半値幅を表1に示す。 Thereafter, the mesocarbon microbeads were mechanically primary dispersed with an atomizer mill, subjected to primary heat treatment at 1200 ° C. in a nitrogen atmosphere, and further subjected to secondary dispersion with an atomizer mill. The obtained dispersion was heated to 2800 ° C. at a heating rate of 1000 ° C./h under a nitrogen atmosphere, and subjected to secondary heat treatment at 2800 ° C. for 15 minutes. The mesocarbon microbeads thus obtained were subjected to a spheronization treatment using a hybridizer (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.) to produce substantially spherical mesocarbon microbeads. Further classification treatment was performed to obtain graphite particles 9 and 10 having average particle diameters of 5 μm and 1 μm, respectively. Table 1 shows the full width at half maximum of the peak intensity at 1580 cm −1 of the Raman spectrum of the obtained graphite particles.

<黒鉛粒子11、12の製造例>
コールタールピッチから溶剤分別により、β−レジンを抽出し、これを水素添加により重量化処理を行い、バルクメソフェーズピッチを得た。続いて、溶剤可溶分は除去せずに、このバルクメソフェーズピッチを機械粉砕した後、空気中で、昇温速度300℃/hで270℃まで昇温し、酸化処理を施した。粉砕の際には、平均粒径が3μm程度になるよう調整した。続いて、窒素雰囲気下にて、昇温速度1500℃/hで3000℃まで昇温し、3000℃で15分間加熱処理を施した。更に、分級処理を行い、それぞれの平均粒径が6μm及び1μmの黒鉛粒子11及び12を得た。得られた黒鉛粒子のラマンスペクトルの1580cm-1でのピーク強度の半値幅を表1に示す。
<Production example of graphite particles 11 and 12>
The β-resin was extracted from the coal tar pitch by solvent fractionation and subjected to weighting treatment by hydrogenation to obtain a bulk mesophase pitch. Subsequently, the bulk mesophase pitch was mechanically pulverized without removing the solvent-soluble component, and then heated to 270 ° C. at a temperature rising rate of 300 ° C./h in the air to be oxidized. During the pulverization, the average particle size was adjusted to about 3 μm. Subsequently, in a nitrogen atmosphere, the temperature was increased to 3000 ° C. at a temperature increase rate of 1500 ° C./h, and heat treatment was performed at 3000 ° C. for 15 minutes. Further, classification treatment was performed to obtain graphite particles 11 and 12 having average particle diameters of 6 μm and 1 μm, respectively. Table 1 shows the full width at half maximum of the peak intensity at 1580 cm −1 of the Raman spectrum of the obtained graphite particles.

<本実施例で使用した樹脂粒子>
樹脂粒子1:架橋ポリメチルメタクリレート樹脂粒子(積水化成品工業株式会社製、テクポリマーMBX−20(商品名)、平均粒子径20μm)
樹脂粒子2:架橋ウレタン樹脂粒子(根上工業株式会社製、アートパールC−400(商品名)、平均粒子径14μm)
樹脂粒子3:架橋ポリメチルメタクリレート樹脂粒子(積水化成品工業株式会社製、テクポリマーMBX−12(商品名)、平均粒子径12μm)
樹脂粒子4:架橋ポリメチルメタクリレート樹脂粒子(綜研化学株式会社製、ケミスノーMX−1000(商品名)、平均粒子径10μm)
樹脂粒子5:架橋ポリメチルメタクリレート樹脂粒子、平均粒子径3μm
樹脂粒子6:架橋ポリメチルメタクリレート樹脂粒子、平均粒子径25μm
樹脂粒子7:シリコーン樹脂粒子(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、トスパール120A(商品名)、平均粒子径2μm)
樹脂粒子8:架橋ポリメチルメタクリレート樹脂粒子(積水化成品工業株式会社製、テクポリマーMBX−5(商品名)、平均粒子径5μm)
<Resin particles used in this example>
Resin particles 1: cross-linked polymethyl methacrylate resin particles (manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd., Techpolymer MBX-20 (trade name), average particle size 20 μm)
Resin particles 2: Cross-linked urethane resin particles (manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd., Art Pearl C-400 (trade name), average particle diameter: 14 μm)
Resin particles 3: Cross-linked polymethyl methacrylate resin particles (manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd., Techpolymer MBX-12 (trade name), average particle size: 12 μm)
Resin particle 4: Cross-linked polymethylmethacrylate resin particle (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., Chemisnow MX-1000 (trade name), average particle size 10 μm)
Resin particles 5: cross-linked polymethylmethacrylate resin particles, average particle diameter of 3 μm
Resin particle 6: cross-linked polymethylmethacrylate resin particle, average particle size 25 μm
Resin particles 7: Silicone resin particles (Momentive Performance Materials Japan G.K., Tospearl 120A (trade name), average particle diameter 2 μm)
Resin particle 8: Cross-linked polymethyl methacrylate resin particle (manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd., Techpolymer MBX-5 (trade name), average particle diameter 5 μm)

[複合導電性微粒子の作製]
シリカ粒子(平均粒子径12.5nm、体積抵抗率1.4×1012Ωcm)7.0kgに、メチルハイドロジェンポリシロキサン140gを、エッジランナーを稼動させながら添加し、588N/cm(60kg/cm)の線荷重で30分間混合攪拌を行った。この時の攪拌速度は22rpmであった。
[Preparation of composite conductive fine particles]
To 7.0 kg of silica particles (average particle diameter 12.5 nm, volume resistivity 1.4 × 10 12 Ωcm), 140 g of methyl hydrogen polysiloxane was added while operating the edge runner, and 588 N / cm (60 kg / cm ) Was mixed and stirred for 30 minutes. The stirring speed at this time was 22 rpm.

その中に、カーボンブラック粒子(平均粒子径28nm、体積抵抗率1.2×102Ωcm)7.0kgを、エッジランナーを稼動させながら10分間かけて添加した。その後、588N/cm(60kg/cm)の線荷重で60分間混合攪拌を行った。このようにしてメチルハイドロジェンポリシロキサンを被覆シリカ粒子の表面にカーボンブラックを付着させた後、乾燥機を用いて80℃で60分間乾燥を行い、複合導電性微粒子を得た。この時の攪拌速度は22rpmであった。なお、得られた複合導電性微粒子は、平均粒子径が15nmであり、体積抵抗率は2.3×102Ωcmであった。 Into this, 7.0 kg of carbon black particles (average particle diameter 28 nm, volume resistivity 1.2 × 10 2 Ωcm) was added over 10 minutes while operating the edge runner. Thereafter, the mixture was stirred for 60 minutes with a linear load of 588 N / cm (60 kg / cm). In this way, after carbon black was adhered to the surface of the silica particles coated with methylhydrogenpolysiloxane, drying was performed at 80 ° C. for 60 minutes using a dryer, to obtain composite conductive fine particles. The stirring speed at this time was 22 rpm. The obtained composite conductive fine particles had an average particle diameter of 15 nm and a volume resistivity of 2.3 × 10 2 Ωcm.

[表面処理酸化チタン微粒子の作製]
針状ルチル型酸化チタン微粒子(平均粒子径15nm、縦:横=3:1、体積抵抗率5.2×1010Ωcm)1000g、表面処理剤としてイソブチルトリメトキシシラン100g及び溶媒としてトルエン3000gを配合してスラリーを調製した。
[Preparation of surface-treated titanium oxide fine particles]
1000 g of acicular rutile-type titanium oxide fine particles (average particle size 15 nm, length: width = 3: 1, volume resistivity 5.2 × 10 10 Ωcm), 100 g of isobutyltrimethoxysilane as a surface treatment agent, and 3000 g of toluene as a solvent To prepare a slurry.

このスラリーを、攪拌機で30分間混合した後、有効内容積の80%が平均粒子径0.8mmのガラスビーズで充填されたビスコミルに供給し、温度35±5℃で湿式解砕処理を行った。   This slurry was mixed with a stirrer for 30 minutes, and then supplied to Viscomill in which 80% of the effective internal volume was filled with glass beads having an average particle diameter of 0.8 mm, and wet crushing was performed at a temperature of 35 ± 5 ° C. .

湿式解砕処理して得たスラリーを、ニーダーを用いて減圧蒸留(バス温度:110℃、製品温度:30〜60℃、減圧度:約100Torr)によりトルエンを除去し、120℃で2時間表面処理剤の焼付け処理を行った。焼付け処理した微粒子を室温まで冷却した後、ピンミルを用いて粉砕して、表面処理酸化チタン微粒子を得た。   Toluene was removed from the slurry obtained by wet pulverization by vacuum distillation (bath temperature: 110 ° C., product temperature: 30-60 ° C., degree of vacuum: about 100 Torr) using a kneader, and the surface was kept at 120 ° C. for 2 hours. The treating agent was baked. The fine particles subjected to the baking treatment were cooled to room temperature and then pulverized using a pin mill to obtain surface-treated titanium oxide fine particles.

[弾性層付きの芯金の作製]
直径6mm、長さ252.5mmのステンレス製丸棒に、熱硬化性接着剤「メタロックU−20」(商品名、株式会社東洋化学研究所製)を塗布し、乾燥したものを芯金として使用した。
[Production of cored bar with elastic layer]
A thermosetting adhesive "Metaloc U-20" (trade name, manufactured by Toyo Chemical Laboratory Co., Ltd.) is applied to a stainless steel round bar with a diameter of 6mm and a length of 252.5mm. did.

エピクロルヒドリンゴム100質量部に対して、下記成分を加えて、50℃に調節した密閉型ミキサーにて10分間混練して、原料コンパウンドを調製した。
・炭酸カルシウム 60質量部
・脂肪族ポリエステル系可塑剤 8質量部
・ステアリン酸亜鉛 1質量部
・2−メルカプトベンズイミダゾール(MB)(老化防止剤) 0.5質量部
・酸化亜鉛 2質量部
・四級アンモニウム塩 2質量部
・カーボンブラック(平均粒子径100nm、体積抵抗率0.1Ωcm) 5質量部
The following components were added to 100 parts by mass of epichlorohydrin rubber and kneaded for 10 minutes in a closed mixer adjusted to 50 ° C. to prepare a raw material compound.
-60 parts by weight of calcium carbonate-8 parts by weight of aliphatic polyester plasticizer-1 part by weight of zinc stearate-2-mercaptobenzimidazole (MB) (anti-aging agent) 0.5 parts by weight-2 parts by weight of zinc oxide Class ammonium salt 2 parts by mass Carbon black (average particle size 100 nm, volume resistivity 0.1 Ωcm) 5 parts by mass

これに、加硫剤として硫黄0.8質量部、加硫促進剤としてジベンゾチアジルスルフィト(DM)1質量部とテトラメチルチウラムモノスルフィド(TS)0.5質量部を、20℃に冷却した二本ロール機にて15間混練して、弾性層用コンパウンドを得た。   To this, 0.8 parts by mass of sulfur as a vulcanizing agent, 1 part by mass of dibenzothiazyl sulfite (DM) and 0.5 parts by mass of tetramethylthiuram monosulfide (TS) as vulcanization accelerators were cooled to 20 ° C. The elastic layer compound was obtained by kneading for 15 minutes using the two-roll mill.

上記芯金とともに、弾性層用コンパウンドをクロスヘッド付き押出成型機にて押し出し、外径が約9mmのローラ形状になるように成型した。次いで、電気オーブンにて160℃で1時間、加硫及び接着剤の硬化を行った。その後ゴムの両端部を突っ切り、ゴム長さを232mmとした。更に、ローラ中央部における外径が8.5mmのローラ形状になるように表面の研磨加工を行って、芯金上に弾性層を形成して、弾性層付きの芯金を得た。   Along with the metal core, the elastic layer compound was extruded by an extrusion molding machine with a crosshead and molded into a roller shape having an outer diameter of about 9 mm. Next, vulcanization and curing of the adhesive were performed in an electric oven at 160 ° C. for 1 hour. Thereafter, both ends of the rubber were cut off to make the rubber length 232 mm. Further, the surface was polished so that the outer diameter of the roller at the central part of the roller was 8.5 mm, and an elastic layer was formed on the metal core to obtain a metal core with an elastic layer.

<帯電ローラ1の作製>
カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液「プラクセルDC2016」(商品名、ダイセル化学工業株式会社製)にメチルイソブチルケトンを加え、固形分が16質量%となるように調整した。
<Preparation of charging roller 1>
Methyl isobutyl ketone was added to caprolactone-modified acrylic polyol solution “Placcel DC2016” (trade name, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) to adjust the solid content to 16% by mass.

この溶液625質量部(アクリルポリオール固形分100質量部)に対して、下記成分を加え、混合溶液を調製した。
・複合導電性微粒子 45質量部
・表面処理酸化チタン微粒子 30質量部
・変性ジメチルシリコーンオイル 0.08質量部
・ブロックイソシアネート混合物 80.14質量部
The following components were added to 625 parts by mass of this solution (acrylic polyol solid content: 100 parts by mass) to prepare a mixed solution.
-Composite conductive fine particles 45 parts by mass-Surface-treated titanium oxide fine particles 30 parts by mass-Modified dimethyl silicone oil 0.08 parts by mass-Block isocyanate mixture 80.14 parts by mass

このとき、ブロックイソシアネート混合物は、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)とイソホロンジイソシアネート(IPDI)の各ブタノンオキシムブロック体の7:3混合物である。イソシアネート量としては「NCO/OH=1.0」となる量であった。   At this time, the blocked isocyanate mixture is a 7: 3 mixture of each butanone oxime block of hexamethylene diisocyanate (HDI) and isophorone diisocyanate (IPDI). The amount of isocyanate was “NCO / OH = 1.0”.

また、変性ジメチルシリコーンオイルは「SH28PA」(商品名、東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製)を使用した。   The modified dimethyl silicone oil used was “SH28PA” (trade name, manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.).

内容積450mLのガラス瓶に上記混合溶液210gを、メディアとしての平均粒子径0.8mmのガラスビーズ200gとともに入れ、ペイントシェーカー分散機を用いて48時間分散した(これを1次分散とする)。   210 g of the mixed solution was put in a glass bottle with an internal volume of 450 mL together with 200 g of glass beads having an average particle diameter of 0.8 mm as a medium, and dispersed for 48 hours using a paint shaker disperser (this is referred to as primary dispersion).

次いで、樹脂粒子1を16.4g(アクリルポリオール固形分100質量部に対して60質量部相当量)添加した後、1時間分散した(これを2次分散とする)。最後に、黒鉛粒子2を2.05g(アクリルポリオール固形分100質量部に対して7.5質量部相当量)添加し、5分間分散した(これを3次分散とする)。その後、濾過によりガラスビーズを除去して粘度が10mPa・sの表面層用塗布液を得た。   Next, 16.4 g of resin particles 1 (60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic polyol solid content) was added and then dispersed for 1 hour (this is referred to as secondary dispersion). Finally, 2.05 g of graphite particles 2 (equivalent to 7.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic polyol solid content) was added and dispersed for 5 minutes (this is referred to as tertiary dispersion). Thereafter, the glass beads were removed by filtration to obtain a surface layer coating solution having a viscosity of 10 mPa · s.

上記により得られた弾性層付きの芯金に、表面層用塗布液を1回ディッピング塗布した。常温で30分間以上風乾後、熱風循環乾燥機にて80℃で1時間、更に160℃で1時間乾燥して、弾性層上に厚さが15μmの表面層を形成した。このようにして、芯金上に弾性層及び表面層を有する帯電ローラ1を得た。なお、ディッピング塗布の浸漬時間は9秒とし、ディッピング塗布引き上げ速度については、初期速度20mm/s、最終速度2mm/s、その間は時間に対して直線的に速度を変化させた。   The surface layer coating solution was dipped onto the cored bar with the elastic layer obtained as described above once. After air drying at room temperature for 30 minutes or more, it was dried with a hot air circulating dryer at 80 ° C. for 1 hour and further at 160 ° C. for 1 hour to form a surface layer having a thickness of 15 μm on the elastic layer. In this way, a charging roller 1 having an elastic layer and a surface layer on the core metal was obtained. The dipping coating immersion time was 9 seconds, and the dipping coating lifting speed was an initial speed of 20 mm / s and a final speed of 2 mm / s, and the speed was changed linearly with respect to the time.

得られた帯電ローラ1のクラウン量(中央部と中央部から90mm離れた位置の外径の差)は115μmであった。   The crown amount of the obtained charging roller 1 (the difference in the outer diameter at a position 90 mm away from the central portion and the central portion) was 115 μm.

得られた帯電ローラ1について、黒鉛粒子由来の凸部の頂点と、この凸部に隣接する樹脂粒子由来の凸部の頂点を3つ含む平面と、のなす距離が正である黒鉛粒子由来の凸部が、黒鉛粒子由来の凸部の総数に占める割合(頻度)は95%であった。また、この正である距離の平均値は17μmであった。   The obtained charging roller 1 is derived from graphite particles having a positive distance between the apex of the convex portion derived from the graphite particles and a plane including three apexes of the convex portions derived from the resin particles adjacent to the convex portion. The ratio (frequency) of the protrusions to the total number of protrusions derived from graphite particles was 95%. The average value of the positive distance was 17 μm.

また、帯電ローラ1の表面層中の黒鉛粒子の平均凹凸度、Rzjis、Smを前述の測定方法に従って測定した結果を表2に示す。   Table 2 shows the results of measuring the average roughness, Rzjis, and Sm of the graphite particles in the surface layer of the charging roller 1 according to the measurement method described above.

<帯電ローラ2の作製>
ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVDF、商品名:カイナー7201、アルケマ製)100質量部に樹脂濃度が15%になるようにアセトンを添加、樹脂を溶解させた。この樹脂溶液に導電性酸化亜鉛(ハクスイテック株式会社製、パゼットCK(商品名))100質量部と分散メディアとして平均粒径0.8mmのガラスビーズ100質量部を添加して、ペイントシェーカー分散機を用いて6時間分散した。
<Preparation of charging roller 2>
Acetone was added to 100 parts by mass of polyvinylidene fluoride resin (PVDF, trade name: Kyner 7201, manufactured by Arkema) so that the resin concentration was 15%, and the resin was dissolved. To this resin solution, 100 parts by weight of conductive zinc oxide (manufactured by Hakusuitec Co., Ltd., passet CK (trade name)) and 100 parts by weight of glass beads having an average particle diameter of 0.8 mm as a dispersion medium are added. And dispersed for 6 hours.

次いで、樹脂粒子1を60質量部添加した後、1時間分散した。その後、更に黒鉛粒子2を7.5質量部添加した後、5分間分散した。   Subsequently, after adding 60 mass parts of resin particles 1, it disperse | distributed for 1 hour. Thereafter, after further adding 7.5 parts by mass of graphite particles 2, the mixture was dispersed for 5 minutes.

分散後、ガラスビーズを濾過により分離して表面層形成用塗料を得た。   After the dispersion, the glass beads were separated by filtration to obtain a coating material for forming a surface layer.

上記により得られた塗料を実施例1と同様にしてディッピング塗工し、帯電ローラ2を得た。   The coating material obtained as described above was dipped in the same manner as in Example 1 to obtain a charging roller 2.

得られた帯電ローラ2について、黒鉛粒子由来の凸部の頂点と、この凸部に隣接する樹脂粒子由来の凸部の頂点を3つ含む平面と、のなす距離が正である黒鉛粒子由来の凸部が、黒鉛粒子由来の凸部の総数に占める割合(頻度)は92%であった。また、この正である距離の平均値は17μmであった。   The obtained charging roller 2 is derived from graphite particles having a positive distance between the apex of the convex portion derived from the graphite particles and a plane including three apexes of the convex portions derived from the resin particles adjacent to the convex portion. The ratio (frequency) of the protrusions to the total number of protrusions derived from the graphite particles was 92%. The average value of the positive distance was 17 μm.

また、帯電ローラ2の表面層中の黒鉛粒子の平均凹凸度、Rzjis、Smを前述の測定方法に従って測定した結果を表2に示す。   Table 2 shows the results of measuring the average roughness, Rzjis, and Sm of the graphite particles in the surface layer of the charging roller 2 according to the measurement method described above.

<帯電ローラ3の作製>
N−メトキシメチル化ナイロン100質量部に樹脂濃度が15%になるようにエタノールを添加、樹脂を溶解させた。この樹脂溶液に、カーボンブラック(三菱カラー用カーボンブラック#52(商品名))15質量部を添加し、これに分散メディアとして平均粒径0.8mmのガラスビーズ100質量部を添加し、ペイントシェーカー分散機を用いて50時間分散した。
<Preparation of charging roller 3>
Ethanol was added to 100 parts by mass of N-methoxymethylated nylon so that the resin concentration was 15%, and the resin was dissolved. To this resin solution, 15 parts by mass of carbon black (Carbon Black for Mitsubishi Color # 52 (trade name)) is added, and 100 parts by mass of glass beads having an average particle diameter of 0.8 mm are added as dispersion media to this paint shaker. It was dispersed for 50 hours using a disperser.

次いで、樹脂粒子1を60質量部添加した後、1時間分散した。その後、更に黒鉛粒子2を7.5質量部添加した後、5分間分散した。   Subsequently, after adding 60 mass parts of resin particles 1, it disperse | distributed for 1 hour. Thereafter, after further adding 7.5 parts by mass of graphite particles 2, the mixture was dispersed for 5 minutes.

分散後、ガラスビーズを濾過により分離して表面層形成用塗料を得た。   After the dispersion, the glass beads were separated by filtration to obtain a coating material for forming a surface layer.

上記により得られた塗料を実施例1と同様にしてディッピング塗工し、帯電ローラ3を得た。 The coating material obtained as described above was dipped in the same manner as in Example 1 to obtain a charging roller 3.

得られた帯電ローラ3について、黒鉛粒子由来の凸部の頂点と、この凸部に隣接する樹脂粒子由来の凸部の頂点を3つ含む平面と、のなす距離が正である黒鉛粒子由来の凸部が、黒鉛粒子由来の凸部の総数に占める割合(頻度)は90%であった。また、この正である距離の平均値は17μmであった。   The obtained charging roller 3 is derived from graphite particles having a positive distance between the apex of the convex portion derived from the graphite particles and a plane including three apexes of the convex portions derived from the resin particles adjacent to the convex portion. The ratio (frequency) of the protrusions to the total number of protrusions derived from the graphite particles was 90%. The average value of the positive distance was 17 μm.

また、帯電ローラ3の表面層中の黒鉛粒子の平均凹凸度、Rzjis、Smを前述の測定方法に従って測定した結果を表2に示す。   Table 2 shows the results of measuring the average roughness, Rzjis, and Sm of the graphite particles in the surface layer of the charging roller 3 according to the measurement method described above.

<帯電ローラ4の作製>
HEMA(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)を含有したアクリル樹脂(ガラス転移温度:18℃)をメチルエチルケトン(MEK)溶媒に溶解した。これにアルコール変性シリコーンオイル「FZ−3711」(東レダウコーニング)を2官能イソシアネートによってプレポリマー化したものをアクリル樹脂100質量部に対して60質量部添加した。更に導電剤としてカーボンブラック(電気化学工業株式会社製、デンカブラック粉状品(商品名))を35質量部添加し、これに分散メディアとして平均粒径0.8mmのガラスビーズ100質量部を添加し、ペイントシェーカー分散機を用いて50時間分散した。
<Preparation of charging roller 4>
An acrylic resin (glass transition temperature: 18 ° C.) containing HEMA (2-hydroxyethyl methacrylate) was dissolved in a methyl ethyl ketone (MEK) solvent. To this, 60 parts by mass of alcohol-modified silicone oil “FZ-3711” (Toray Dow Corning) prepolymerized with bifunctional isocyanate was added with respect to 100 parts by mass of acrylic resin. Furthermore, 35 parts by mass of carbon black (Denka Black powder (trade name) manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) is added as a conductive agent, and 100 parts by mass of glass beads having an average particle diameter of 0.8 mm are added thereto as a dispersion medium And dispersed for 50 hours using a paint shaker disperser.

次いで、樹脂粒子1を60質量部添加した後、1時間分散した。その後、更に黒鉛粒子2を7.5質量部添加した後、5分間分散した。   Subsequently, after adding 60 mass parts of resin particles 1, it disperse | distributed for 1 hour. Thereafter, after further adding 7.5 parts by mass of graphite particles 2, the mixture was dispersed for 5 minutes.

分散後、ガラスビーズを濾過により分離して表面層形成用塗料を得た。   After the dispersion, the glass beads were separated by filtration to obtain a coating material for forming a surface layer.

上記により得られた塗料を実施例1と同様にしてディッピング塗工し、帯電ローラ4を得た。   The coating material obtained as described above was dipped in the same manner as in Example 1 to obtain a charging roller 4.

得られた帯電ローラ4について、黒鉛粒子由来の凸部の頂点と、この凸部に隣接する樹脂粒子由来の凸部の頂点を3つ含む平面と、のなす距離が正である黒鉛粒子由来の凸部が、黒鉛粒子由来の凸部の総数に占める割合(頻度)は94%であった。また、この正である距離の平均値は17μmであった。   The obtained charging roller 4 is derived from graphite particles having a positive distance between the apex of the convex portion derived from the graphite particles and a plane including three apexes of the convex portions derived from the resin particles adjacent to the convex portion. The ratio (frequency) of the convex portion to the total number of convex portions derived from the graphite particles was 94%. The average value of the positive distance was 17 μm.

また、帯電ローラ4の表面層中の黒鉛粒子の平均凹凸度、Rzjis、Smを前述の測定方法に従って測定した結果を表2に示す。   Table 2 shows the results of measuring the average roughness, Rzjis, and Sm of the graphite particles in the surface layer of the charging roller 4 according to the measurement method described above.

<帯電ローラ5〜24の作製>
黒鉛粒子及び樹脂粒子の種類及び添加量を表1に示すものに替えた以外は、帯電ローラ1と同様にして帯電ローラ5〜24を作製した。なお、帯電ローラ23については、黒鉛粒子を添加せず、樹脂粒子のみを添加した。
<Production of charging rollers 5 to 24>
Charging rollers 5 to 24 were produced in the same manner as the charging roller 1 except that the types and addition amounts of the graphite particles and the resin particles were changed to those shown in Table 1. For the charging roller 23, only the resin particles were added without adding the graphite particles.

得られた帯電ローラ5〜22について、黒鉛粒子由来の凸部の頂点と、この凸部に隣接する樹脂粒子由来の凸部の頂点を3つ含む平面と、のなす距離が正である黒鉛粒子由来の凸部が、黒鉛粒子由来の凸部の総数に占める割合(頻度)は80%以上であった。頻度の測定値を表2に示す。帯電ローラ23は黒鉛粒子を添加していないので、頻度は0%、帯電ローラ24の頻度は10%であった。   About the obtained charging rollers 5 to 22, graphite particles having a positive distance between the vertex of the convex portion derived from the graphite particles and a plane including three vertexes of the convex portions derived from the resin particles adjacent to the convex portion The ratio (frequency) of the protrusions derived from the total number of the protrusions derived from the graphite particles was 80% or more. The frequency measurements are shown in Table 2. Since the charging roller 23 did not add graphite particles, the frequency was 0%, and the frequency of the charging roller 24 was 10%.

また、帯電ローラ5〜22について、黒鉛粒子由来の凸部の頂点と、この凸部に隣接する樹脂粒子由来の凸部の頂点を3つ含む平面と、のなす距離の平均値を表2に示す。帯電ローラ23は黒鉛粒子を添加していないので、距離は測定できず、帯電ローラ24の距離は負の値となり−3μmであった。   Further, with respect to the charging rollers 5 to 22, the average values of the distances formed by the vertexes of the convex portions derived from the graphite particles and the plane including three vertexes of the convex portions derived from the resin particles adjacent to the convex portions are shown in Table 2. Show. Since the charging roller 23 did not add graphite particles, the distance could not be measured, and the distance of the charging roller 24 was a negative value of −3 μm.

得られた帯電ローラ5〜22及び24の表面層中の黒鉛粒子の平均凹凸度、Rzjis、Smを前述の測定方法に従って測定した結果を表2に示す。   Table 2 shows the results of measuring the average roughness, Rzjis, and Sm of the graphite particles in the surface layers of the obtained charging rollers 5 to 22 and 24 in accordance with the above-described measuring method.

(実施例1)
[帯電ローラ1の画像評価]
<汚れ付着促進試験>
作製した帯電ローラを電子写真装置(LBP5400、キヤノン株式会社製)のブラックカートリッジに装着し、図6に示す構成を有する電子写真装置として、電子写真装置(LBP5400、キヤノン株式会社製)に組み込んだ。そして、23℃/50%RH環境(NN環境)下で、単色ベタ画像を50枚印刷後、ベタ白画像を1枚印刷した。これを6回繰り返して行い、単色ベタ画像を合計で300枚相当印刷して、予め表面に強制的にトナーや外添剤による汚れを付着させた帯電ローラを得た。なお、帯電ローラには直流電圧のみ−1100Vを印加した。
Example 1
[Image Evaluation of Charging Roller 1]
<Stain adhesion promotion test>
The produced charging roller was mounted on a black cartridge of an electrophotographic apparatus (LBP5400, manufactured by Canon Inc.) and incorporated into an electrophotographic apparatus (LBP5400, manufactured by Canon Inc.) as an electrophotographic apparatus having the configuration shown in FIG. Then, under a 23 ° C./50% RH environment (NN environment), after printing 50 single-color solid images, one solid white image was printed. This was repeated 6 times, and a total of 300 single-color solid images were printed to obtain a charging roller for which the surface was forcibly adhered with toner or external additives in advance. Note that -1100 V was applied only to the DC voltage to the charging roller.

上記により汚れ付着促進試験を実施した帯電ローラを、また別のブラックカートリッジに装着し、耐久試験を行った。   The charging roller subjected to the dirt adhesion promotion test as described above was mounted on another black cartridge, and the durability test was performed.

<耐久画像評価(帯電均一性(帯電横スジ))>
電子写真装置(LBP5400、キヤノン株式会社製)を改造することにより、プロセススピードを200mm/sに設定し、高速化を図った。この電子写真装置を用い、1枚画像を出力して電子写真装置の回転を停止させた後、また画像形成動作を再開するという動作を繰り返し(印字率1%で間欠耐久)、5000枚の画像出力耐久試験を行った。
<Durability Image Evaluation (Charge Uniformity (Charge Horizontal Streaks))>
By modifying the electrophotographic apparatus (LBP5400, manufactured by Canon Inc.), the process speed was set to 200 mm / s to increase the speed. Using this electrophotographic apparatus, after outputting one image and stopping the rotation of the electrophotographic apparatus, the operation of restarting the image forming operation is repeated (intermittent durability at a printing rate of 1%). An output durability test was conducted.

上記の試験を、23℃/50%RH(NN環境)、15℃/10%RH(LL環境)の2環境でそれぞれ行った。耐久試験中、1000枚目、3000枚目及び5000枚目の時点でハーフトーン画像を出力し、その画像から帯電横スジ画像の発生状態を評価した。上記の発生状態の評価は、以下に示す評価基準にて行った。   The above test was performed in two environments of 23 ° C./50% RH (NN environment) and 15 ° C./10% RH (LL environment). During the endurance test, halftone images were output at the 1000th, 3000th, and 5000th time points, and the state of occurrence of charged horizontal streak images was evaluated from the images. The evaluation of the occurrence state was performed according to the following evaluation criteria.

<帯電横スジ画像の評価基準>
◎:未発生
○:軽微な発生のみで、実用上は問題無し
△:画像の一部に発生が認められ、画像の品質が低下
×:画像全体に発生し、著しく画像の品質が低下
<Evaluation criteria for charged horizontal streak images>
◎: Not generated ○: Only slight occurrence, no problem in practical use △: Occurrence is observed in a part of the image, and the image quality is deteriorated ×: The image is generated in the whole image, and the image quality is remarkably deteriorated

評価結果を表1に示す。帯電横スジ画像は、耐久評価中は未発生であり、良好な画像を維持することができた。   The evaluation results are shown in Table 1. The charged horizontal streak image was not generated during the durability evaluation, and a good image could be maintained.

また、5000枚印字時点での過帯電に起因するハーフトーン画像におけるポチ画像の発生について評価した。   Further, the occurrence of a spot image in a halftone image due to overcharging at the time of printing 5000 sheets was evaluated.

<過帯電に起因するポチ画像>
◎:過帯電に起因するポチ画像の発生なし
○:ハーフトーン画像にわずかなポチ状の画像欠陥がある
×:ポチ状の画像欠陥が目立つ
<Pochi images caused by overcharging>
◎: No occurrence of potty image due to overcharge ○: Half-tone image has slight spot-like image defects ×: Spot-like image defects are conspicuous

この結果、過帯電に起因するポチ画像の発生はなく、良好な画像を維持することができた。   As a result, there was no occurrence of a sticky image due to overcharging, and a good image could be maintained.

(実施例2〜18)
帯電ローラ2〜18を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、画像評価を行った。結果を表2に示す。
(Examples 2 to 18)
Image evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the charging rollers 2 to 18 were used. The results are shown in Table 2.

(比較例1〜6)
帯電ローラ19〜24を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、画像評価を行った。結果を表2に示す。
(Comparative Examples 1-6)
Image evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the charging rollers 19 to 24 were used. The results are shown in Table 2.

<評価結果>
実施例2〜4では、表面層のバインダーを問わず、本発明の構成を採ることで、帯電横スジ画像は、耐久評価中は未発生であり、良好な画像を維持することが確認できた。また5000枚印字後の過帯電に起因するポチ画像の発生はなく、良好な画像を維持することが確認できた。
<Evaluation results>
In Examples 2 to 4, regardless of the binder of the surface layer, it was confirmed that the charged horizontal streak image was not generated during the durability evaluation and the good image was maintained by adopting the configuration of the present invention. . In addition, it was confirmed that no sticky image was generated due to overcharging after printing 5000 sheets, and a good image was maintained.

実施例5では、実施例1に比べ、黒鉛粒子の凹凸度が若干小さくなっており、帯電均一性にとって不利な条件であるLL環境下の5000枚印字時点で軽微な横スジが発生したものの、実使用上は全く問題のないものであった。   In Example 5, although the degree of unevenness of the graphite particles is slightly smaller than in Example 1, slight horizontal streaks occurred at the time of printing 5000 sheets under the LL environment, which is a disadvantageous condition for charging uniformity. There was no problem in practical use.

実施例6では、実施例5よりも更に黒鉛粒子の凹凸度が若干小さくなっており、LL環境下の3000枚印字時点で軽微な横スジが発生したものの、実使用上は全く問題のないものであった。   In Example 6, the degree of unevenness of the graphite particles was slightly smaller than in Example 5, and slight horizontal streaks occurred at the time of printing 3000 sheets under the LL environment, but there was no problem in actual use. Met.

実施例7では、帯電横スジ画像は、耐久評価中は未発生であり、良好な画像を維持することが確認できた。しかし、凸部の高さの差が10μm未満で小さかったためか、LL環境下でハーフトーン画像にわずかなポチ状の画像欠陥が認められた。但し、実使用上は全く問題のないものであった。   In Example 7, the charged horizontal streak image was not generated during the durability evaluation, and it was confirmed that a good image was maintained. However, because of the small difference in height between the protrusions of less than 10 μm, slight spot-like image defects were observed in the halftone image under the LL environment. However, there was no problem in actual use.

実施例8では、実施例7に比べ、黒鉛粒子の凹凸度が若干小さくなっており、帯電均一性にとって不利な条件であるLL環境下の5000枚印字時点で軽微な横スジが発生したものの、実使用上は全く問題のないものであった。   In Example 8, although the degree of unevenness of the graphite particles is slightly smaller than in Example 7, slight horizontal streaks occurred at the time of printing 5000 sheets under the LL environment, which is a disadvantageous condition for charging uniformity. There was no problem in practical use.

実施例9では、実施例8よりも更に黒鉛粒子の凹凸度が若干小さくなっており、LL環境下の3000枚印字時点で軽微な横スジが発生したものの、実使用上は全く問題のないものであった。   In Example 9, the degree of unevenness of the graphite particles was slightly smaller than in Example 8, and slight horizontal streaks occurred at the time of printing 3000 sheets under the LL environment, but there was no problem in actual use. Met.

実施例10では、帯電横スジ画像は、耐久評価中は未発生であり、良好な画像を維持することが確認できた。ただ、凸部の高さの差が3μm未満で小さかったためか、NN,LL両環境下においてハーフトーン画像にわずかなポチ状の画像欠陥はあったものの、実使用上は全く問題のないものであった。   In Example 10, the charged horizontal streak image was not generated during the durability evaluation, and it was confirmed that a good image was maintained. However, the difference in the height of the convex part was less than 3 μm, or there was a slight point-like image defect in the halftone image in both NN and LL environments, but there was no problem in practical use. there were.

実施例11では、実施例10に比べ、黒鉛粒子の凹凸度が若干小さくなっており、帯電均一性にとって不利な条件であるLL環境下の5000枚印字時点で軽微な横スジが発生したものの、実使用上は全く問題のないものであった。   In Example 11, although the degree of unevenness of the graphite particles is slightly smaller than in Example 10, slight horizontal streaks occurred at the time of printing 5000 sheets under the LL environment, which is a disadvantageous condition for charging uniformity. There was no problem in practical use.

実施例12では、実施例11よりも更に黒鉛粒子の凹凸度が若干小さくなっており、LL環境下の3000枚印字時点で軽微な横スジが発生したものの、実使用上は全く問題のないものであった。   In Example 12, the degree of unevenness of the graphite particles was slightly smaller than in Example 11, and slight horizontal streaks occurred at the time of printing 3000 sheets under the LL environment, but there was no problem in actual use. Met.

実施例13では、Rzjisが20μmを超えており、帯電ローラ表面が特に汚れやすいLL環境下において1000枚印字時点で汚れに起因すると思われる軽微な横スジが発生したものの、実使用上は全く問題のないものであった。   In Example 13, although Rzjis exceeded 20 μm, a slight horizontal streak that might be caused by dirt occurred at the time of printing 1000 sheets in the LL environment where the surface of the charging roller is particularly susceptible to dirt, but there is no problem in practical use. There was nothing.

実施例14では、実施例13に比べ、黒鉛粒子の凹凸度が若干小さく、かつRzjisが20μmを超えており、NN環境下の5000枚印字時点で汚れに起因すると思われる軽微な横スジが発生したが、実使用上は全く問題のないものであった。   In Example 14, the degree of unevenness of the graphite particles is slightly smaller than that in Example 13, and Rzjis exceeds 20 μm, and a slight horizontal streak that appears to be caused by contamination occurs at the time of printing 5000 sheets in an NN environment. However, there was no problem in practical use.

実施例15では、実施例14よりも更に黒鉛粒子の凹凸度が若干小さく、かつRzjisが20μmを超えており、NN環境下の3000枚印字時点で汚れに起因すると思われる軽微な横スジが発生したものの、実使用上は全く問題のないものであった。   In Example 15, the degree of unevenness of the graphite particles is slightly smaller than in Example 14, and Rzjis exceeds 20 μm, and slight horizontal streaks that are thought to be caused by smearing occur at the time of printing 3000 sheets under NN environment. However, there was no problem in practical use.

実施例16では、Rzjisが2μm未満であり、帯電均一性にとって不利な条件であるLL環境下の1000枚印字時点で軽微な横スジが発生したものの、実使用上は全く問題のないものであった。   In Example 16, Rzjis was less than 2 μm, and although slight horizontal streaks occurred at the time of printing 1000 sheets under the LL environment, which was a disadvantageous condition for charging uniformity, there was no problem in practical use. It was.

実施例17では、実施例16に比べ、黒鉛粒子の凹凸度が若干小さくなっており、かつRzjisが2μm未満であり、帯電横スジに対しては有利であるNN環境下の5000枚印字時点で軽微な横スジが発生したものの、実使用上は全く問題のないものであった。   In Example 17, the unevenness degree of the graphite particles is slightly smaller than in Example 16, and Rzjis is less than 2 μm, which is advantageous for charged horizontal stripes at the time of printing 5000 sheets in an NN environment. Although slight horizontal streaks occurred, there was no problem in actual use.

実施例18では、実施例17よりも更に黒鉛粒子の凹凸度が若干小さくなっており、かつRzjisが2μm未満であり、帯電横スジに対しては有利であるNN環境下の3000枚印字時点で軽微な横スジが発生したものの、実使用上は全く問題のないものであった。   In Example 18, the degree of unevenness of the graphite particles is slightly smaller than in Example 17, and Rzjis is less than 2 μm, which is advantageous for charged horizontal stripes at the time of printing 3000 sheets in an NN environment. Although slight horizontal streaks occurred, there was no problem in actual use.

比較例1、2では、黒鉛粒子の凹凸度が1.03未満であり、LL環境下の3000枚印字時点で画像の一部に横スジの発生が認められ、5000枚印字時点で横スジが発生し画像品質は劣るものであった。   In Comparative Examples 1 and 2, the degree of unevenness of the graphite particles is less than 1.03, the occurrence of horizontal streaks in a part of the image at the time of printing 3000 sheets in the LL environment, and the horizontal streak at the time of printing 5000 sheets. The generated image quality was inferior.

比較例3、4では、黒鉛粒子の凹凸度が1.08を超えており、NN環境下において5000枚印字時点で、また、LL環境下の3000枚印字時点で画像の一部に横スジの発生が認められた。さらに、LL環境下の5000枚印字時点で横スジが発生し、画像品質は劣るものであった。   In Comparative Examples 3 and 4, the degree of unevenness of the graphite particles exceeds 1.08, and horizontal streaks appear in a part of the image at the time of printing 5000 sheets in the NN environment and at the time of printing 3000 sheets in the LL environment. Occurrence was observed. Furthermore, horizontal streaks occurred at the time of printing 5000 sheets under the LL environment, and the image quality was inferior.

比較例5では、黒鉛粒子を含有せず、NN環境下において3000枚印字時点で、また、LL環境下の3000枚印字時点で画像の一部に横スジの発生が認められた。さらに、LL環境下の5000枚印字時点で横スジが発生し、画像品質は劣るものであった。   In Comparative Example 5, the generation of horizontal stripes was observed in a part of the image containing no graphite particles and printing 3000 sheets in the NN environment and printing 3000 sheets in the LL environment. Furthermore, horizontal streaks occurred at the time of printing 5000 sheets under the LL environment, and the image quality was inferior.

比較例6では、凸部の高さが負となり、5000枚印字時点で過帯電によるポチ状の画像欠陥が画像全域に発生し、大変劣っていた。また、帯電横スジが、NN環境下で3000枚、LL環境下で1000枚印字時点で見られ、画像品質は劣るものであった。   In Comparative Example 6, the height of the convex portion was negative, and a dot-like image defect due to overcharging occurred at the time of printing 5000 sheets, which was very inferior. Further, charged horizontal stripes were observed at the time of printing 3000 sheets in the NN environment and 1000 sheets in the LL environment, and the image quality was inferior.

Figure 2010107796
Figure 2010107796

Figure 2010107796
Figure 2010107796

本発明の黒鉛粒子断面の凹凸度の説明図である。It is explanatory drawing of the unevenness | corrugation degree of the graphite particle cross section of this invention. 本発明の帯電ローラの断面図である。It is sectional drawing of the charging roller of this invention. 本発明の別の帯電ローラの断面図である。It is sectional drawing of another charging roller of this invention. 本発明のまた別の帯電ローラの断面図である。It is sectional drawing of another charging roller of this invention. 本発明の帯電ローラの電気抵抗値測定に用いる機器における測定時の概略図である。It is the schematic at the time of the measurement in the apparatus used for the electrical resistance value measurement of the charging roller of this invention. 本発明の電子写真装置の一つの実施の形態の断面を表す概略図である。It is the schematic showing the cross section of one embodiment of the electrophotographic apparatus of the present invention. 本発明のプロセスカートリッジの一つの実施の形態の断面を表す概略図である。It is the schematic showing the cross section of one embodiment of the process cartridge of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 芯金
2 弾性層
3 表面層
4 電子写真感光体
5 帯電ローラ
6 現像ローラ
7 印刷メディア
8 転写ローラ
9 定着部
10 クリーニングブレード
11 露光
12 帯電前露光装置
13 弾性規制ブレード
14 トナー供給ローラ
18、19、20 電源
21 中間層
22 第2の中間層
30 トナーシール
32 円柱形金属
33 軸受け
34 安定化電源
35 電流計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Core metal 2 Elastic layer 3 Surface layer 4 Electrophotographic photoreceptor 5 Charging roller 6 Developing roller 7 Printing medium 8 Transfer roller 9 Fixing part 10 Cleaning blade 11 Exposure 12 Pre-charging exposure device 13 Elastic regulation blade 14 Toner supply rollers 18 and 19 , 20 Power source 21 Intermediate layer 22 Second intermediate layer 30 Toner seal 32 Cylindrical metal 33 Bearing 34 Stabilizing power source 35 Ammeter

Claims (5)

像担持体に当接して該像担持体の表面を帯電する帯電ローラであって、
芯金と、該芯金の上に設けられた弾性層と、該弾性層の上に設けられた表面層とを有しており、
該表面層は、バインダーと該バインダーに分散している樹脂粒子及び黒鉛粒子とを含有しており、且つ、該樹脂粒子由来の凸部と、該黒鉛粒子由来の凸部とを表面に有しており、
該黒鉛粒子由来の凸部の頂点と、該黒鉛粒子由来の凸部に隣接する該樹脂粒子由来の凸部の頂点を3つ含む平面とのなす距離が正である該黒鉛粒子由来の凸部が、該黒鉛粒子由来の凸部の総数の80%以上であり、
該距離が正である該黒鉛粒子由来の凸部を形成する該黒鉛粒子の平均凹凸度が1.03以上1.08以下であることを特徴とする帯電ローラ。
A charging roller that contacts the image carrier and charges the surface of the image carrier;
A metal core, an elastic layer provided on the metal core, and a surface layer provided on the elastic layer;
The surface layer contains a binder, resin particles and graphite particles dispersed in the binder, and has a convex portion derived from the resin particle and a convex portion derived from the graphite particle on the surface. And
The graphite particle-derived convex part having a positive distance between the vertex of the convex part derived from the graphite particle and a plane including three vertexes of the convex part derived from the resin particle adjacent to the convex part derived from the graphite particle Is 80% or more of the total number of convex portions derived from the graphite particles,
A charging roller, wherein the average irregularity degree of the graphite particles forming the projections derived from the graphite particles having the positive distance is 1.03 or more and 1.08 or less.
前記帯電ローラの表面の十点平均粗さ(Rzjis)及び表面の凹凸平均間隔(Sm)が下記の範囲にある請求項1に記載の帯電ローラ。
2μm≦Rzjis≦20μm
15μm≦Sm≦150μm
2. The charging roller according to claim 1, wherein a ten-point average roughness (Rzjis) of the surface of the charging roller and an average interval of unevenness (Sm) of the surface are in the following ranges.
2 μm ≦ Rzjis ≦ 20 μm
15 μm ≦ Sm ≦ 150 μm
前記表面層は、少なくとも前記樹脂粒子と前記黒鉛粒子とを含有する塗料を前記弾性層に塗工することにより形成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の帯電ローラ。   The charging roller according to claim 1, wherein the surface layer is formed by applying a coating containing at least the resin particles and the graphite particles to the elastic layer. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の帯電ローラ及び像坦持体が、当接して一体化され、且つ、電子写真装置本体に着脱可能に構成されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。   4. A process cartridge in which the charging roller and the image carrier according to claim 1 are in contact with each other and are detachable from the main body of the electrophotographic apparatus. . 請求項1〜3のいずれか1項に記載の帯電ローラと、該帯電ローラに当接している像担持体とを有することを特徴とする電子写真装置。   An electrophotographic apparatus comprising: the charging roller according to claim 1; and an image carrier that is in contact with the charging roller.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012108303A (en) * 2010-11-17 2012-06-07 Bando Chem Ind Ltd Conductive elastomer member for electrophotographic device
JP2013120361A (en) * 2011-12-08 2013-06-17 Canon Inc Charging member, and method for manufacturing charging member
US8725043B2 (en) 2011-02-17 2014-05-13 Fuji Xerox Co., Ltd. Charging member, charging device, process cartridge, and image forming apparatus
JP2014164010A (en) * 2013-02-22 2014-09-08 Canon Inc Charging roller, process cartridge, and electrophotographic device
US9423717B2 (en) 2012-10-15 2016-08-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Charge roller for electrographic printer
US9618869B2 (en) 2012-04-30 2017-04-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printing using a metal-surface charging element
WO2020175433A1 (en) * 2019-02-27 2020-09-03 Nok株式会社 Charging roll
JP2020170126A (en) * 2019-04-05 2020-10-15 株式会社リコー Charging device and image formation device
CN114270275A (en) * 2019-08-26 2022-04-01 Nok株式会社 Charged roller
EP3933219A4 (en) * 2019-02-27 2022-04-06 NOK Corporation Charging roller

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09258523A (en) * 1996-03-19 1997-10-03 Tokai Rubber Ind Ltd Electrifying roll
JP2003316112A (en) * 2002-04-19 2003-11-06 Canon Inc Electrostatic charging member, image forming device, and process cartridge
JP2005316263A (en) * 2004-04-30 2005-11-10 Canon Inc Charging roller for electrophotography
JP2006065201A (en) * 2004-08-30 2006-03-09 Canon Inc Charging roller and electrophotographic apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09258523A (en) * 1996-03-19 1997-10-03 Tokai Rubber Ind Ltd Electrifying roll
JP2003316112A (en) * 2002-04-19 2003-11-06 Canon Inc Electrostatic charging member, image forming device, and process cartridge
JP2005316263A (en) * 2004-04-30 2005-11-10 Canon Inc Charging roller for electrophotography
JP2006065201A (en) * 2004-08-30 2006-03-09 Canon Inc Charging roller and electrophotographic apparatus

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012108303A (en) * 2010-11-17 2012-06-07 Bando Chem Ind Ltd Conductive elastomer member for electrophotographic device
US8725043B2 (en) 2011-02-17 2014-05-13 Fuji Xerox Co., Ltd. Charging member, charging device, process cartridge, and image forming apparatus
JP2013120361A (en) * 2011-12-08 2013-06-17 Canon Inc Charging member, and method for manufacturing charging member
US9618869B2 (en) 2012-04-30 2017-04-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printing using a metal-surface charging element
US9423717B2 (en) 2012-10-15 2016-08-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Charge roller for electrographic printer
US10254676B2 (en) 2012-10-15 2019-04-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Charge roller for electrographic printer
JP2014164010A (en) * 2013-02-22 2014-09-08 Canon Inc Charging roller, process cartridge, and electrophotographic device
WO2020175433A1 (en) * 2019-02-27 2020-09-03 Nok株式会社 Charging roll
EP3933219A4 (en) * 2019-02-27 2022-04-06 NOK Corporation Charging roller
JP2020170126A (en) * 2019-04-05 2020-10-15 株式会社リコー Charging device and image formation device
CN114270275A (en) * 2019-08-26 2022-04-01 Nok株式会社 Charged roller
CN114270275B (en) * 2019-08-26 2024-05-14 Nok株式会社 Charging roller

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